【推荐】I-DEAS MS分析模块简介

MTS 与I-DEAS CAT模块  
  
   由美国SDRC 公司开发的CAT软件I-DEAS Test软件是目前世界上最完善的动态测
试软件包之一，可用于对产品开发﹑测试及修改。它的主要应用领域包括模态分析
﹑阶次分析﹑疲劳与耐久性分析﹑声质量分析﹑有限元分析与模态试验数据相关性
分析﹑声强分析﹑旋转机械分析﹑和声学仿真等。它可以作为一个独立的软件产品
与仪器配套，也可以作为CAD/CAE/CAM系统的延伸部分，具有功能强大﹑使用方便
和高级数据显示的特征。I-DEAS Test软件在产品设计﹑仿真模拟和验证过程中可
以发挥如下重要作用：
  
通过对相似产品或竞争对手产品的测试获得待开发产品的技术指标，制定产品的技
术规范；  
通过测试了解机械结构的动力特性，以帮助仿真建模；  
对产品的运行工况进行测试，并结合进行结构和声学的仿真分析；
对仿真结果和有关假设作出验证；  
在产品或其原型样机上及时发现声学和振动问题并加以解决；  
对产品设计指标和质量作出认证。  
  
    ★由于CAE技术本身是一种逼近式的算法，在工况条件上作了不同程度的简化
和处理。因此，如果有人讲，他们的CAE技术能够解决一切问题，请不要相信，那
不是真的。在产品实物样机制造以前，仿真只能解决掉大部分的非系统性问题。当
整机组装完毕并处在实际工况条件下运行时，许多在一般有限元分析中所发现不了
的问题随即会暴露出来，而这些问题往往是许多零部件综合作用的“系统化”结果
。例如飞机机翼的疲劳问题，汽车的振动和噪音问题，火箭体运输时的模态问题等
。解决这些问题，单靠CAE技术就显得有些无能为力。SDRC公司在80年代就曾提出
“广义CAE技术”= CAE + CAT的概念。可以这样认为：CAE是CAD/CAM技术发展的必
然要求和结果；而对性能和质量要求很高的复杂产品最终必定要还要采用CAT技术
。从1999年起，SDRC公司的CAT部分已并入MTS公司麾下。MTS System Corporation
  在物理环境模拟和产品试验评价方面有很高的声誉，这必将赋予I-DEAS CAT 软件
强大的工业应用功能，并将为其应用服务提供了良好的技术支持,推动I-DEAS CAT
软件在产品开发中的广泛应用。  
  
  ☆I-DEAS CAE模块简介(Simulation Modeling Set)
  
仿真建模（Simulation Modeling)—有限元建模和预览分析结果.以Master  
Modeler 为先决模组
  
有限元建模（FEM）  
  
1)直接从I-DEAS零件主模型、装配体主模型或从其它CAD系统模型自动生成有限元
网格。  
2)单元库提供约60种单元；多种有限元建模方式。  
3)多种载荷与边界条件定义方式。  
4)提供丰富的图形和数据工具用于检查有限元模型的正确性和网格优化；分析结果
的观察和后处理。  
5)与20多个专业有限元分析软件的集成。  
高级FEM（Extended FEM）—用于非线性有限元分析，提供自由网格、映射网格、
  人工网格等多种网格划分功能 。
  
梁建模 (Beam Modeling)—专门用于各种梁的有限元建模，任意梁横截面造型、分
析及后处理。
  
仿真解算 (Simulation Solution Set)—直接对有限元模型进行求解与优化的综合
系统，以仿真建模为先决模组
  
仿真顾问(Simulation Advisor)—指导用户完成有限元建模、求解和计算结果解释
的内置专家系统。
  
线性求解器(Model Solution Linear)—用于线性结构热场和流场有限元分析的模
块，以多种固定形式给出求解参数和输 出结果，使运行简化。
  
模型响应(Model Response)—线性求解器的扩展,预测有限元模型的动态响应能力
。
  
优化(Optimization)—用分析结果改进设计,包括设计目标和几何形状的优化，各
种物理属性和材料的优化。
  
变量化分析（Variational Analysis)—一次迭代（一次网格划分和一次解算）计
算，变量化分析即可提供针对相应设计参 数的重复变化的分析结果。实现一次解
算，便得到多种方案的最佳效果。
  
非线性求解器(Model Solution Non-Linear)—用于载荷、材料特性、接触条件或
结构刚度随位移变化的非线性条件下的有限元分 析非线性求解器支持几何非线性
、材料非线性、面面接触及它们综合的分析；还支持加载自动步长控制和弯曲分析
等复杂问题。
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1.产品设计(Core Master Modeler)
  建模 (Master Modeler) —-----------基于特征的变量化实体造型系统
  
    在I-DEAS Master Series中，无论是单个模块还是成组应用都是以Core  
Master Modeler为核心来运行。这种先进的核心式体系结构决定了它必然是以主模
型（Master Modeler）为单一数据库，并且所有的模块之间的数据全部并行关联。
  
完全一体化的变量化设计环境。支持统一的线框、裁剪曲面和实体造型。  
先进的超变量几何(VGX-Variational Geometr e Xtended)技术。既可进行全几何
约 束的参数化设计，又可进行任意几何与工程约束的自由创新设计。  
VGX技术贯穿于2维草图设计、3维零件造型、直至装配体设计全过程。  
提供变量化草绘、建立变量方程、设计变量特征的能力。  
直接修改与基于设计历程修改相结合。可随时灵活地修改原约束、建立新约束和删
除旧约束，或进行与造型顺序无关的尺寸标注，而不必关心设计顺序  
可在欠约束情况下进行创新设计。  
基于特征的设计。提供特征库(预定义特征、表驱动特征和用户自定义特征)、特征
操作和 特征管理(历史图形树浏览、特征重排序、特征删除、特征悬挂等)能力。
   
多种复杂形体设计与修改能力。  
复杂几何形状设计与修改。  
自动隐藏线消除。  
物性的直接计算。  
独创的集产品几何信息（变量特征、设计历程、工程约束方程），工艺信息(尺寸
、坐标系、公差配合、形位公差、材料及物理属性)和加工工艺信息等为一体的完
整的信息主模型。  
一体化的项目组级产品数据管理环境。通过IDM（项目数据管理), TDM（团队数据
管理)和并行相关性（Concurrent Associative)进行全过程统一数据管理，支持团
队协同工程。  
基于独创的动态引导器(Dynamic Navigator)和动态图表的最易学易用的界面，可
随时捕捉设计者意图，用预增亮和符号提示各种尺寸和位置关系，操作简单直观，
为设计者准备下一步骤所用工具；引导设计过程，使设计者集中精力于设计思路与
创新。  
I-DEAS Web数据访问(I-DEAS Web Access) —经由Web直接访问I-DEAS数据
强化TDM(团队数据管理)功能。无论您是否在I-DEAS环境下工作，无论您是否在 工
作现场，您均可通过I-DEAS Web数据访问功能进入TDM系统，为设计添加属性或文
件。  
通过Internet直接浏览装配，获取最新的设计版本。  
通过标准格式交换数据、获取数据并进行数据管理。  
无须经由其它绘图管理系统，便可直接访问I-DEAS TDM查看或绘制图纸。  
由于本模块基于JAVA技术编写，因此可直接用于Internet和Intranet，易于对软件
进行维护、管理及二次开发。  
  
2.产品装配(Assembly Set)
  
       装配 (Master Assembly)-------—配置、设计和管理大型机械装配体的多
用户并行工作环境
支持大尺寸、无限数量零件和多层次超大装配结构。  
多种灵活的零部件定位方式和约束关系，确保一个零部件的修改会自动更新其它所
有相关零部件。同时可动态、时实地显示装配的自由度状态。  
团队环境中的从自顶向下到自底向上的设计。总设计师确定装配结构及总体设计后
，多个设计者同时进行零部件细化设计，可随时自动更新总体设计。最后总设计师
进行装配件的干涉检查和运动仿真等。  
设计评估。含干涉检查、运动学和动力学仿真与分析、装配体误差分析及物性计算
等。  
机构设计 (Mechanism Design)—模拟机构的复杂运动，并进行动力学分析
利用图标显示的各零件间关系的约束链，建立或修改装配关系。  
局部和全程运动干涉检查。  
多铰链、多环机构设计。  
运动学分析-计算相对位置、速度和加速度。  
系统可进行"大"位移的动力学分析。  
内置动力学解算功能。  
碰撞。  
在外力作用下的机构动力学响应分析。  
与ADAMS软件的专用接口，以定义更复杂机构及加载和解决更高级动力学仿真问题
。  
装配公差分析 (Tolerance Analysis) —装配体的三维统计公差分析软件
建立三维产品的几何模型, 公差装配过程和装配测量的虚拟样件以模拟装配加工过
程并预测机械系统装配公差所产生的影响。  
提供数千种装配测量方式，模拟装配体公差的分布及每个尺寸公差的影响。  
用形象化图形界面显示各零件运动到通常位置，最大位置和最小位置状态并计算公
差 统计分布，经与设计规格比较分析误差原因，并迅速修改误差或装配过程。  
  
3.曲面设计(Surfacing Set)
  
  曲面造型 (Master Surfacing)—--------基于NURBS的复杂雕塑曲面设计系统
双精度NURBS的多种精确曲面造型方法，并与线框、实体完全集成。  
复杂曲面造型及全局或局部曲面控制能力。  
通过修改尺寸或几何约束的变量化形状控制。  
切矢控制的曲面修改  
变量扫掠，支持多轨迹扫描、变半经过渡面及尺寸驱动的自由曲面。  
基于最小能量原理的形状控制技术，可实现对曲面的高级操作，如推、扭、凹、抽
取等。  
曲面分析工具。分析曲面上任意处曲率、高斯等参线、平均曲率、主曲率、切矢、
法矢, 检查曲面拼接。  
与其它软件的曲面数据转换。  
3D IGES数据转换器（3D IGES Data Translator)
VDA-FS数据转换器（VDA-FS Data Translator)
SET数据转换器（SET Data Translator)
快速成型机数据转换器（Rapid Prototyping Data Translator）