Расчет и оптимизация конструкций
MSC/PATRAN
Подсистема MSC/FATIGUE
MSC/ARIES
NASTRAN для ПК
MSC/DYTRAN
Нелинейный анализ конструкций и расчет тепловых задач
Электронная информационная система "Материалы"
Система ADAMS
Моделирующие модули
Вычислительный модуль
Интеграционные модули
Визуализационный модуль
Специализированный прикладной модуль ADAMS/Rail

Рынок современных коммерческих программных систем автоматизации проектирования и производства возник в России сравнительно недавно, далеко не все специалисты и сегодня ориентируются в его особенностях. К сожалению, это в полной мере относится и к руководителям, формирующим стратегию модернизации предприятий и их подразделений. Очень часто такую стратегию строят на нехитрой посылке: необходимо найти и приобрести самый лучший и одновременно самый дешевый компьютер, самую мощную и опять же самую дешевую программную систему, и проблемы компьютеризации если не предприятия, то уж, как минимум - отдела будут практически решены. При этом часто отсутствует системный подход, не учитываются такие проблемы, как обучение специалистов, сопровождение и поддержка программных продуктов, дальнейшее развитие автоматизации. После приобретения и внедрения всего "самого мощного и самого дешевого" оказывается, что все это хозяйство не может в полной мере удовлетворить потребности предприятия, приходится "прикупать" другие программные системы, как правило, разрозненные и не связанные друг с другом. Это обстоятельство затрудняет их внедрение и совместное использование. Наконец, это отпугивает специалистов, которые просто захлебываются в лавине информации и не в состоянии удержать в памяти все многообразие различных систем, методов и подходов. Опыт показывает, что решение проблемы - в ориентации на ведущих производителей программного обеспечения, поставляющих не отдельные программы и системы, а современные компьютерные технологии. Обычно это крупные фирмы, разрабатывающие самостоятельно и в кооперации с другими компаниями целый спектр взаимосвязанных систем, имеющих одно ядро, язык, идеологическую, методическую и структурную связь.

Что дает ориентация на ведущих производителей? В первую очередь, возможность планировать процесс модернизации на основе консультаций и рекомендаций фирмы-поставщика, возможность осуществлять внедрение поэтапно. Именно поэтапное внедрение, поддержка и сопровождение позволяют добиться необходимой эффективности за счет того, что на каждом этапе используются опыт и знания, накопленные на предыдущем этапе. Вы все время продвигаетесь вперед, опираясь на уже достигнутый уровень. Ведь понятно, что если модернизация строится на внедрении отдельных продуктов, не связанных структурно, методически и программно, то на каждом этапе приходится откатываться назад и начинать все сначала. Заказчик теряет деньги на дополнительное обучение, а главное - это потеря времени и эффективности. Двигаясь по этому пути, прийти к комплексному решению проблем предприятия практически невозможно.

К числу фирм, предлагающих на российском рынке комплексные компьютерные технологии автоматизации инженерных исследований, относятся MacNeal-Schwendler Corporation (MSC) и Mechanical Dynamics Inc. (MDI), которые выступают во всем мире как партнеры, предлагающие взаимно дополняющие друг друга программные продукты.

Компания MSC обладает богатым опытом в области разработки систем конечноэлементного анализа (МКЭ), поставляя на рынок целый ряд взаимосвязанных систем, позволяющих решать широкий спектр инженерных задач практически во всех отраслях промышленности, науки, образования. В наиболее наукоемких отраслях: аэрокосмической промышленности и автомобилестроении системы MSC являются стандартом и применяются как эталон при сертификации. Комплексные решения обычно предлагаются с учетом специфики предприятия-заказчика - определяется состав систем, модулей, очередность внедрения, составляются и планируются долгосрочные программы, готовятся и проводятся учебные семинары.

Продукты MSC помогают проектировщикам и расчетчикам создавать модель конструкции, специфицировать материалы, из которых она должна быть изготовлена, и моделировать нагрузки, которые будут на нее воздействовать. Программные системы MSC анализируют модель и взаимодействие конструкции с окружающей средой с учетом условий эксплуатации. С помощью метода МКЭ можно моделировать такие задачи, как расчет реакции ракеты на импульс тяги, анализ устойчивости навигационной системы к вибрации или способности монтажной платы выдерживать высокие температуры, моделировать взрывы или оптимизировать конструкцию и т. д.

Системы MSC имеют полностью открытую архитектуру, поэтому разработки пользователей могут получить новое развитие в программной среде MSC. Приведенные описания программных продуктов представляют спектр инструментов практически для всех приложений в области проектирования конструкций или инженерных расчетов. Разные уровни программных пакетов можно использовать на различных платформах - от ПК до рабочих станций и суперкомпьютеров. Гибкая модульная структура продуктов MSC позволяет сформировать необходимый для пользователя пакет программных средств.

Компания Mechanical Dynamics известна как разработчик программного комплекса имитационного моделирования механических систем ADAMS. Сегодня продукция марки ADAMS составляет примерно 65% мирового рынка программных средств кинематического и динамического анализа механических систем. Система ADAMS нашла широкое применение в таких приложениях, как исследование динамики полета летательного аппарата, анализ функционирования лентопротяжного механизма видеомагнитофона, разработка механизмов выпуска и уборки шасси самолета, оптимизация техники наведения понтонных мостов, функционирование роботов и манипуляторов, планирование тактики автогонок, прогнозирование ресурса механизмов, расследование дорожно-транспортных происшествий, конструирование спортивной обуви.

Сегодня комплексом ADAMS в коммерческих и некоммерческих целях на различных платформах от ПК до суперкомпьютеров пользуются разнообразные промышленные, транспортные, исследовательские компании и образовательные учреждения во всем мире. В их числе ведущие автомобилестроительные, аэрокосмические, машиностроительные фирмы Америки, Европы и Азии и их поставщики, например: Boeing, Lockheed Martin, McDonnel Douglas, Pratt & Whittney, Sicorsky Aviation, NASA, General Motors, Audi, Opel, Volkswagen, Volvo, Ford, BMW, Caterpillar, Benetton Formula 1. В СНГ обладателями лицензий на программные продукты фирмы MDI являются МАИ, МИИТ, ГАЗ и ряд других.

Расчет и оптимизация конструкций

Главный продукт MSC - MSC/NASTRAN - это одна из лучших на рынке программных систем, работающих по МКЭ (метод конечных элементов). В сфере, где ненадежные результаты могут обернуться миллионами долларов дополнительных расходов на разработку, MSC/NASTRAN позволяет получить необходимую точность и эффективность. Постоянно развиваясь, он аккумулирует в себе достоинства новых методик и алгоритмов и поэтому остается ведущей программой конечноэлементного анализа. MSC/NASTRAN обеспечивает полный набор расчетов, включая расчет напряженно-деформированного состояния, собственных частот и форм колебаний, анализ устойчивости, решение задач теплопередачи, исследование установившихся и неустановившихся процессов, акустических явлений, нелинейных статических процессов, нелинейных динамических переходных процессов, анализ частотных характеристик при воздействии случайных нагрузок, спектральный анализ и исследование аэроупругости. Предусмотрена возможность моделирования практически всех типов материалов, включая композитные и гиперупругие. Расширенные функции включают технологию суперэлементов (подконструкций), модальный синтез и макроязык DMAP для создания пользовательских приложений.

Picture 1

Рисунок 1.
Собственные формы колебаний планера самолета.

Наряду с расчетом конструкций MSC/NASTRAN используется для оптимизации проектов, которую можно проводить для задач статики, устойчивости, установившихся и неустановившихся динамических переходных процессов, собственных частот и форм колебаний, акустики и аэроупругости. И все это делается одновременно, путем вариации параметров формы, размеров и свойств проекта. Алгоритмы оптимизации обрабатывают неограниченное число проектных параметров и ограничений. Вес, напряжения, перемещения, собственные частоты и многие другие характеристики могут рассматриваться либо в качестве целевых функций проекта - в этом случае их можно минимизировать или максимизировать, либо в качестве ограничений. Алгоритмы анализа чувствительности позволяют исследовать влияние различных параметров на поведение целевой функции и управлять процессом поиска оптимального решения. Кроме того, целевые параметры и ограничения могут быть определены пользователем в виде функциональных зависимостей расчетных и экспериментальных данных, что дает возможность получать модификацию модели в соответствии с данными испытаний - провести идентификацию модели. MSC/NASTRAN - одна из немногих конечноэлементных программ, способных делать все это автоматически.

Picture 2

Рисунок 2.
Моделирование многоуровневых сборочных единиц на примере автомобиля.

Основу MSC/NASTRAN составляют отработанная технология элементов и надежные численные методы. Программа позволяет одновременно применять в одной и той же модели h- и p-элементы для достижения точности расчета при минимальных компьютерных ресурсах. P-элементы, хорошо отражающие криволинейную геометрию конструкции, могут обеспечивать высокую точность при детальном расчете напряжений. Эти элементы автоматически адаптируются к желаемому уровню точности. Численные методы разреженных матриц, используемые при любом типе расчетов, повышают скорость вычислений и минимизируют объем требуемой дисковой памяти.

Picture 3

Рисунок 3.
Моделирование тела человека.

Тесная связь MSC/NASTRAN с MSC/ARIES и MSC/PATRAN позволяет сформировать полностью интегрированную среду для моделирования и анализа результатов. Все ведущие производители пре- и постпроцессоров, а также САПР предусматривают прямые интерфейсы с этой средой. В результате MSC/NASTRAN гибко интегрируется в любую имеющуюся у пользователя систему проектирования.

Picture 4

Рисунок 4.
Анимация движения механических элементов.

MSC/PATRAN

Данная среда обеспечивает интеграцию систем проектирования, моделирования, анализа и оценки результатов, необходимых для исследования работоспособности изделий на стадиях проектирования, производства и эксплуатации.

С помощью управляемого графического интерфейса и интерактивной справочной системы PATRAN упрощает решение задач по созданию расчетной модели и обработке результатов. Нагрузочные и граничные условия могут быть увязаны с геометрией, а также с конечноэлементной сеткой. Изоповерхности и другие усовершенствованные средства визуализации помогают ускорить оценку результатов и повысить ее качество. Возможности языка PATRAN Command Language (PCL) позволяют адаптировать все эти функции к конкретным требованиям пользователя. Для интеграции с CAD-системами PATRAN предоставляет прямой доступ к наиболее популярным программным пакетам автоматизированного проектирования: CADDS, CATIA, Unigraphics, Euclid3 и Pro/ENGINEER. При использовании MSC/PATRAN именно геометрия из системы CAD становится основой конечноэлементной модели, поэтому расчетчику не нужно воссоздавать ее с самого начала.

Интеграция с системами анализа обеспечивается с помощью соответствующих настроек PATRAN, в комплекте которого поставляются модули для работы с расчетными системами MSC/NASTRAN, MSC/DYTRAN, MSC/FATIGUE, MSC/ARIES, DYNA, ANSYS, MARC, ABAQUS, SAMCEF и SINDA. Для других систем соответствующие модули имеются и у самих производителей. Внутренние системы анализа: наряду с интерфейсами к ведущим системам MSC/PATRAN имеет мощные средства для анализа: ADVANCED FEA (Subset ABAQUS) - анализ нелинейного поведения конструкции, THERMAL - анализ тепловых процессов, LAMINATE MODELER - проектирование композиционных конструкций, ANALYSIS MANAGER - многофункциональная система, управляющая процессом выполнения задач. И все они полностью интегрированы в MSC/PATRAN. Связь с базами данных по материалам в MSC/PATRAN обеспечивается через прямой интерфейс к системе MSC/MVISION.

Подсистема MSC/FATIGUE

Анализ долговечности и ресурса осуществляется на основе результатов конечноэлементного расчета, выполняемого системой MSC/NASTRAN, экспериментальных данных и усталостных характеристик материалов. История нагружения конструкции является входной информацией для MSC/FATIGUE и может быть определена как путем расчета переходных динамических процессов, так и путем ввода результатов натурных испытаний или статистических данных. Вычисляются предельное число циклов, время работы конструкции, появление и рост трещин, разрушение, повреждаемость и другие параметры работоспособности конструкции. MSC/FATIGUE предоставляет возможность оптимизации конструкций на основе критериев долговечности и содержит специализированную базу данных с усталостными характеристиками материалов. Кроме этого, обеспечивается доступ к банкам материалов системы MSC/MVISION.

MSC/ARIES

MSC/ARIES представляет собой комплексную систему автоматизации концептуального проектирования и анализа сложных многоуровневых конструкций, адаптированную к потребностям инженеров-конструкторов, не являющихся специалистами по расчетам. MSC/ARIES позволяет оперативно формировать и изменять трехмерные геометрические модели деталей, собирать из них сборочные узлы и конструкцию в целом, проводить всесторонний прочностной, динамический, тепловой, электромагнитный анализ, анализ кинематики механизмов, анализ сборки и т. д., а также оптимизировать конструкцию по заданным критериям. Для проведения анализа от пользователя не требуются знания о применяемых методах, однако и для высококвалифицированных инженеров в MSC/ARIES имеются достаточно широкие возможности.

MSC/ARIES сочетает удобный для пользователя интерфейс, эффективные методы геометрического моделирования, надежную технологию генерации конечноэлементной сетки, описание нагрузок и граничных условий на геометрической модели, широкий ряд типов анализа и возможности досконального исследования результатов. Основа ARIES - стандартное геометрическое ядро ACIS, над которым надстроены функции параметрического геометрического моделирования деталей и сборочных узлов конструкций с установкой многоуровневых иерархических связей, проведения всестороннего анализа их работоспособности и автоматической оптимизации, моделирования механизмов и их кинематического анализа, исследования литья под давлением, электромагнитного анализа и моделирования для быстрого макетирования. Другие функции позволяют создавать или изменять геометрические модели на основе введенных аналитических зависимостей параметров модели, рассчитывать необходимые характеристики сечений и объемов, создавать и обслуживать архив свойств материалов. Достижение заданной точности расчетов в MSC/ARIES обеспечивается с помощью адаптивных h- и p-элементов или их комбинации.

Подсистема ARIES Structures объединяет технологии автоматизации анализа и моделирования MSC/ARIES с расчетными возможностями NASTRAN по решению задач линейной и нелинейной статики, собственных частот и форм колебаний, устойчивости, переходных динамических процессов и анализа тепловых процессов.

В ходе процесса оптимизации с помощью варьи-рования проектных переменных реализуется набор ограничений и значения целевой функции. Подсистема MSC/ARIES Optimization поддерживает проектные переменные, характеризующие как форму, так и параметры модели. При оптимизации формы проектными переменными являются геометрические размеры, а при оптимизации параметров - свойства конечных элементов: толщина, свойства неконструкционных масс оболочек и т. д. Оптимизацию формы и параметров можно проводить одновременно.

При оптимизации система ARIES позволяет учитывать проектировочные ограничения, полученные от задач статики, собственных колебаний и устойчивости. В один цикл оптимизации можно включать многоцелевые ограничения для каждого из типов анализа. Многочисленные опции ARIES дают инженерам-конструкторам возможность лучше понимать стратегию совершенствования конструкции в процессе ее оптимизации.

Функция MSC/ARIES Mechanisms (Subset ADAMS) обеспечивает трехмерный анализ кинематики механизмов. С ее помощью инженеры могут моделировать механизмы и рассчитывать в любом заданном диапазоне времени перемещения, скорости, ускорения, силы реакции и моменты для деталей и узлов механизма в процессе его функционирования.

Функция MSC/ARIES Flowcheck (Subset Mold Flow) автоматизирует выбор параметров процесса литья, моделирует заполнение формы, образование воздушных полостей и раковин.

Система MSC/ARIES имеет интерфейсы с другими системами автоматизированного проектирования через форматы IGES, DXF и CATIA-Interface. Предусмотрен также прямой интерфейс с MSC/PATRAN, MSC/NASTRAN, MSC/EMAS, а также с пакетами других производителей.

С помощью MSC/ARIES и продукта Micro-WaveLab конструкторы могут прогнозировать эксплуатационные параметры электромагнитных приборов и устройств еще до создания дорогостоящих образцов и проведения натурных испытаний, что дает возможность оптимизировать конкретные параметры и идентифицировать улучшенные проектные альтернативы. MicroWaveLab предоставляет подробную информацию не только об электрических и магнитных полях, но и обо всех важных параметрах, представляющих интерес для специалистов в области микроволн: текущие распределения, импедансы, параметры разброса и потери мощности.

NASTRAN для ПК

Сегодня с помощью оболочки Windows, ОС Windows 95 или NT обладатели обычных ПК получили доступ к возможностям MSC/NASTRAN. Продукт MSC/NASTRAN for Windows позволяет проводить статичный и динамичный анализ конструкций в линейной и нелинейной постановках, решать тепловые задачи: установившиеся состояния, переходные процессы. В комплексе с системой CFDesign возможно также решение задач гидрогазовой динамики, а с помощью системы Win Life - усталостной долговечности.

Возможности специального препроцессора включают различные методы формирования геометрических моделей, автоматическую и полуавтоматическую генерацию конечноэлементной сетки, а также интерфейсы с CAD-системами. Применение специальных методов обработки данных повышает скорость вычислений и минимизирует объем требуемой дисковой памяти. При работе с MSC/NASTRAN возможно также использование различных функций и приложений Windows. Имеется также встроенная справочная интерактивная система, обеспечиваются полные возможности по обработке результатов: динамическое вращение, анимация, визуализация изолиний, изоповерхностей, а также построение графиков и эпюр.

MSC/DYTRAN

Система MSC/DYTRAN предназначена для анализа высоконелинейных быстротекущих процессов, связанных с взаимодействием жидкости (газа) и конструкции, конструкций между собой, или для решения проблем предельных деформаций конструкций и их разрушения. Типичные приложения включают взаимодействие воздушной подушки, пассажира, автомобиля и препятствия при автомобильной катастрофе, столкновения птиц с самолетами, взрыв внутри контейнера на борту самолета, столкновения судов и посадку на мель, удар и пробивание снарядом конструкции, попадание метеорита в обшивку космического аппарата, штамповку металлических листов, ковку металла и еще целый ряд задач подобного типа.

В MSC/DYTRAN применяется явная схема интегрирования по времени, что избавляет от необходимости декомпозиции глобальных матриц, требующей большого количества процессорного времени. Программа полностью векторизована и может также взаимодействовать со средами параллельной обработки, в результате чего достигается высокая эффективность работы на современных компьютерных архитектурах. Широкий спектр решаемых задач позволяет применять MSC/DYTRAN в автомобильной, аэрокосмической, оборонной, обрабатывающей и других отраслях промышленности.

Нелинейный анализ конструкций и расчет тепловых задач

Система MSC/ABAQUS представляет собой универсальную конечноэлементную программу для выполнения углубленного анализа нелинейного поведения конструкций и решения задач теплопередачи. Дополняя нелинейные функции NASTRAN и DYTRAN, MSC/ABAQUS проводит комплексный анализ задач, по условиям которых конструкции подвергаются большим перемещениям и поворотам, имеют нелинейные свойства материалов или свойства, зависящие от истории нагружения, а также анализ контактного взаимодействия конструкций. Применение вычислительных методов обеспечивает надежность проектов и сокращает объем физического макетирования.

MSC/ABAQUS обладает богатыми возможностями в области решения сложных нелинейных задач. Так, для изучения поведения резиновых уплотнений, строительных конструкций и некоторых других специальных объектов требуются особые модели материала. Контакт зубьев шестерен может быть представлен корректно лишь в том случае, если модель включает в себя соответствующие алгоритмы анализа контакта. Для расчета геотехнических моделей могут понадобиться характеристики уплотнения грунта и фильтрационного потока. MSC/ABAQUS позволяет решать эти и подобные им задачи. Множество специальных типов анализа в среде ABAQUS поддерживается полным набором конечноэлементных формулировок. Программа предусматривает применение пользовательских подпрограмм, с помощью которых облегчается моделирование поведения изделия в особых ситуациях.

Электронная информационная система "Материалы"

Система MSC/MVISION предназначена для хранения и комплексной обработки информации о материалах, необходимой в процессе проектирования и производства изделий. Эта система, позволяющая инженерам вводить, хранить и получать информацию о материалах и их изготовителях, а также просматривать микроструктуру материалов, сопоставлять их и прорабатывать альтернативные решения.

В семейство продуктов MSC/MVISION входит MVISION Builder, позволяющий вводить информацию о материалах в электронные таблицы. С его помощью инженеры могут автоматизировать поток информации о материалах, поступающей от испытательных стендов через упорядочение, накопление, моделирование непосредственно к инженерам, занятым проектированием, расчетами и производством. В итоге создается электронный архив свойств материалов, который может быть использован наравне со стандартными банками данных.

Другим компонентом MSC/MVISION является Evaluator, позволяющий по заданным критериям подобрать оптимальный для конструкции материал. В критерии поиска могут включаться как различные свойства материала: плотность, предел прочности и т. п., так и коммерческая информация: цена и производитель. Обеспечивается также доступ пользователей к любому банку данных MSC/MVISION, включая графические функции и функции манипуляции данными. Банки данных по материалам: электронные библиотеки по металлам, керамике, пластмассам, композитам, используемым в аэрокосмической промышленности и Министерстве обороны США, а также доступ к банкам институтов материаловедения, научно-исследовательских центров и лабораторий по всему миру. Например, банк PDL (William Andrews, Inc.) содержит данные по 180 маркам термопластичных материалов и резины, банк Materials Selector (Penton Publishing) хранит данные по 3200 маркам сталей, металлов, пластмасс, резины, керамических материалов, стекла, картона, бумаги, фетра, шерсти. Подсистема MSC/MVISION Pro дает возможность инженерам-конструкторам, использующим САПР Pro/ENGINEER, получить прямой доступ к банкам материалов MVISION.

Обладателями лицензий на продукты MSC в СНГ являются АО "ГАЗ", МАИ, МФТИ, МИХМ, ГКНПЦ им. Хруничева, РКК "Энергия", АООТ им. Ильюшина, АО "А.ЛЮЛЬКА - САТУРН", АО "АВТОВАЗ", МИИТ, НПО "Энергомаш", Физико-технический институт АН Беларуси и ряд других.

Система ADAMS

Отвечая современным требованиям интеграции программных продуктов в единую технологию, охватывающую весь цикл разработки изделий от эскизного проектирования до выпуска отлаженного образца, компания MDI предлагает интерфейс программных продуктов ADAMS с программными средствами автоматизированного проектирования, конечноэлементного анализа и проектирования систем управления. Система ADAMS характеризуется открытой архитектурой, независимостью от типа платформы, возможностью настройки под конкретный круг задач предприятия и отрасли. Пользователь может создавать моделирующие подпрограммные блоки для часто используемых объектов, расширять набор базовых модулей моделирования, приводить форму приведения данных в соответствие со стандартами конкретного предприятия. Кроме того, ADAMS позволяет автоматически осуществлять широкую вариацию параметров механической системы с целью ее оптимизации по требуемому критерию.

Программные продукты компании MDI предоставляются в виде специализированных модулей: моделирующие, вычислительные, интеграционные и визуализационные.

Моделирующие модули

ADAMS/View. Интерактивная графическая среда моделирования механических систем и обработки результатов анализа. Это графический пре- и постпроцессор для ADAMS/Solver, предоставляющий удобные средства создания модели, передачи ее для анализа в ADAMS/Solver, обработки его результатов в виде графиков, таблиц, мультипликационного воспроизведения процесса функционирования изделия. Работа с модулем проста в освоении и не требует от инженера знакомства с новыми понятиями по сравнению с процессом создания и испытания реальной физической модели. ADAMS/View предоставляет исследователю возможность создавать как одну модель целое семейство изделий с переменными конструктивными параметрами для параметрического анализа или оптимизации по нужному критерию.

ADAMS/Vehicle. Модуль проектирования и анализа автомобильных и вагонных подвесок и для имитационного моделирования динамики транспортных средств. Имеет библиотеку стандартных подвесок, вычислительный блок статического анализа и специального анализа транспортных средств и подвесок, графический постпроцессор для получения графиков и таблиц стандартных промышленных характеристик. Позволяет добавлять различные типы подвесок и вычисляемых характеристик. Облегчает создание моделей транспортных средств для их полнокровного динамического анализа посредством ADAMS/Solver и обработки его результатов в ADAMS/View.

ADAMS/Tire. Интерактивный модуль для моделирования взаимодействия колеса и дороги. Создает стандартную модель колеса с учетом боковых сил и дорожных препятствий. Может использоваться при изучении движения транспортного средства по дороге для анализа отклонений от курса, продольной и поперечной качки, для вычисления сил и ускорений при анализе напряженного состояния и явлений усталости в процессе дальнейшего конечноэлементного анализа. Модуль позволяет создавать библиотеку характеристик колес и дорожных профилей.

ADAMS/Driver. Модуль имитационного моделирования действий водителя по управлению автомобилем. Позволяет моделировать операции с рулевым управлением, педалями газа, торможения и сцепления, переключение передач, а также вызванные ими маневры автомобиля, определяет углы поворота рулевого колеса, положения педалей газа и сцепления, силу на педали тормоза, номер передачи. Может быть адаптирован к специфике динамических характеристик конкретного изделия и применяться при разработке пассажирских и гоночных автомобилей, легких и тяжелых грузовиков, а также для оптимизации антиюзовых систем торможения, полноприводных автомобилей и автомобилей с четырьмя поворотными колесами, ассистирующих систем.

ADAMS/Android. Модуль создания графической модели человеческого тела. Позволяет формировать реалистичную динамическую модель человеческого тела, будь то водитель или пассажир в автомобиле, оператор у рычагов управления или дети с родителями на карусели. Используется при изучении взаимодействия в комплексной системе человек-машина для анализа эргономики изделий, их безопасности и комфортабельности. Используя базу данных типовых характеристик человеческого тела, ADAMS/Android автоматически создает модель тела мужчины, женщины, ребенка. Пользователь также может задать конкретные размеры частей тела. В суставах могут быть заданы движения, зависящие от времени, и приложены силы, зависящие от времени и перемещения.

Вычислительный модуль

ADAMS/Solver. Основной вычислительный модуль - автоматически формулирует и решает уравнения движения механических систем, формирует результаты анализа в виде, необходимом для постпроцессорной обработки средствами ADAMS/View. Ведущие разработчики программных средств автоматизированного проектирования предусматривают возможность описания модели в формате ADAMS для анализа в ADAMS/Solver и обработки в ADAMS/View.

Интеграционные модули

ADAMS/FEA. Интеграционный модуль автоматизации двустороннего обмена с программным обеспечением конечноэлементного анализа. Позволяет точно моделировать гибкие звенья для динамического анализа в области больших перемещений, использовать информацию линейной конечноэлементной модели для построения нелинейной модели, передавать результаты имитационного моделирования в конечноэлементную модель. Интегрирован с MSC/NASTRAN, ANSYS и программными средствами, поддерживающими формат нейтрального файла.

ADAMS/Linear. Интеграционный модуль линеаризации нелинейных уравнений, формируемых в ADAMS/Solver. Преобразует нелинейные уравнения движения системы в линейные уравнения движения в окрестностях отдельных точек имитационного моделирования и вычисляет собственные значения и собственные векторы. Система линеаризованных уравнений позволяет установить взаимосвязь между областью больших перемещений и областью малых колебательных движений, осуществить дополнительный контроль и проверку модели.

ADAMS/IGES. Интеграционный модуль, использующий стандарт IGES для обмена геометрическими параметрами с другими системами САПР. При вводе данных из других программ ADAMS/IGES преобразует геометрическую информацию в набор графических операторов и ломаных линий. И до и после таких преобразований пользователь может присоединить IGES-геометрию к любой части модели. При передаче данных в другую программу ADAMS/IGES создает "моментальные снимки" модели в отдельных точках имитационного моделирования.

Визуализационный модуль

Модуль ADAMS/Animation предназначен для быстрого осуществления мультипликационного воспроизведения результатов анализа движения созданной модели. Позволяет осуществлять качественное воспроизведение, получать сквозные виды конструкции, редактировать цветовую гамму, выбирать различные точки обзора и направления источников освещения объекта, одновременно с анимационным воспроизведением наблюдать на графиках изменение анализируемых параметров.

Специализированный прикладной модуль ADAMS/Rail

Предназначен для проектирования и анализа рельсового подвижного состава различных типов. Позволяет создавать модели пути, взаимодействия колеса и рельсы, колесных пар, тележек, корпусов транспортных средств с автоматической сборкой в систему для проведения статического, кинематического, динамического анализа движения. Облегчает разработку сцепок и вспомогательного оборудования. Позволяет улучшать устойчивость транспортного средства, его комфортабельность, безопасность пассажиров.

Для удобства пользователя все модули могут быть собраны в единый комплекс. К числу типовых пакетов ADAMS относятся:

  • полный (базовый) пакет моделирования и анализа (Full simulation package): ADAMS/View + ADAMS/Solver;
  • продвинутый пакет моделирования (Advanced simulation package): полный пакет + ADAMS/Linear + ADAMS/FEA;
  • пакет моделирования и анализа транспортного средства (Vehicle simulation package): полный пакет + ADAMS/Vehicle + ADAMS/Tire.
  • Описанные программные средства представляют собой современный инструмент инженерного анализа, способный в руках квалифицированных специалистов, которыми богата Россия, эффективно содействовать повышению уровня отечественных разработок и укреплению позиций отечественных предприятий на мировом рынке.

    Поделитесь материалом с коллегами и друзьями