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系統仿真

從早期設計階段就掌握複雜性。評估和平衡從早期開發階段到最終性能驗證和控制校準的性能屬性。

什麼是系統仿真?

系統模擬是試驗和研究複雜系統(或子系統)特性的變化如何影響整個系統的過程。

先進的模擬軟體使用數學演算法來預測和說明建議系統變更的影響。系統模擬可以在設計新系統時使用,以揭示現有系統中問題的根本原因,或測試系統調整以獲得不同的結果。

系統模擬使工程團隊能夠在第一個物理原型可用之前評估機械、液壓、氣動、熱、電氣和電子組件之間的相互作用,從而儘早優化多物理場系統。在更自動化和電氣化的產品中,系統模擬可協助設計工程師預測複雜的多物理場系統的行為,找到滿足性能要求的配置並加速工程決策。

相關產品:Simcenter Amesim | Simcenter Flomaster | Simcenter System Analyst | Simcenter HEEDS

An engineer using the Simcenter systems simulation software on the desktop.

發現好處

系統模擬是設計和分析複雜系統的強大工具。它將多域系統模擬與控制相結合,幫助工程師創建概念設計,了解瞬態和穩態行為,並在開發過程中做出明智的工程決策。

提升績效

系統模擬可讓您從概念階段,甚至在詳細的 CAD 可用之前,優化複雜的多域系統(無論是否受控)。

減少時間

系統模擬使工程師能夠快速評估不同設計選項的性能並預測系統在不同條件下的行為。

降低成本

系統模擬模型用途廣泛,能夠適應它所需要回答的問題。它可以幫助在開發過程中節省昂貴的原型,快速找到最佳架構,或優化產品的即時運作。

系統模擬過程的步驟

Simcenter 電氣仿真硬體單元。

Electrical system simulation

類比和整合電氣和機電系統,從概念設計到控制驗證。Simcenter 有助於優化機電系統的動態性能、分析功耗以及設計和驗證多個行業電氣設備的控制規則。

油倒在代表機械系統模擬的齒輪上。

Mechanical system simulation

管理整合機械系統日益增加的工程複雜性。Simcenter Systems 提供最先進的多維(1D、2D 和 3D)動態模擬建模技術。

多個氣動和液壓元件。

Fluid system simulation

優化液壓和氣動組件的動態行為,同時將實體原型設計限制在嚴格必要的範圍內。Simcenter 提供多種元件、功能和應用導向的工具供您選擇,讓您能夠為各種應用對流體系統進行建模。

車速表上的溫度計。

Thermal system simulation

Simcenter Systems 有助於最大限度地提高 HVAC 和座艙舒適度、車輛熱管理、環境控制系統或其他熱系統的熱性能。

幾個工程師一邊說話,一邊指著筆記型電腦的螢幕。

Control integration

Simcenter 系統在系統的整個生命週期(從早期設計到運行階段)提供不同模擬工具的整合。這使您能夠應對數位連續性挑戰並提高工作流程的效率。

多物理場系統仿真

利用強大的平台功能,您可以在第一個實體原型可用之前快速優化機械、液壓、氣動、熱力、電氣和電子系統之間的交互作用。

Simcenter Systems 在系統的整個生命週期(從早期設計到運行階段)提供不同模擬工具的整合。這使您能夠應對數位連續性挑戰,提高工作流程的效率以及不同部門之間的協作。

Simcenter Systems 支援與產品生命週期管理 (PLM) 系統和幾何資料的連接、1D 和 3D CAE 工具之間的協同模擬、設計空間探索、基於模型的控制開發以及使用功能模型介面 (FMI) 的不同系統之間的互動。

取得免費軟體試用版

Simcenter Amesim 系統模擬軟體的視覺效果。

Simcenter Amesim software trial

使用 Simcenter Amesim 提高系統模擬效率:整合的、可擴展的機電一體化系統模擬平台,讓設計工程師以虛擬方式評估和最佳化系統效能。

Simcenter Flomaster 軟體使用者介面 (UI)。

Simcenter Flomaster trial

Simcenter Flomaster 提供了用於設計、調試和操作熱流體系統的全面模擬工具集。它可以連接PLM、CAD、模擬和工業物聯網,擁抱數位轉型。

經常問的問題

系統仿真有哪些應用?

系統模擬可用於涉及物理領域之間能量傳輸的任何應用,包括機械、液壓、氣動、電子和熱學。這可以透過循環中的控制演算法進行擴展,定義為模型 (MiL)、軟體程式碼 (SiL) 和實體硬體控制器 (HiL)。在實踐中,系統模擬通常用於汽車、航空航太、船舶、重型設備、能源和公用事業以及工業機械應用,例如,當開發新的混合動力或電動動力系統或推進系統時。

系統模擬可以在產品開發的哪些階段增加價值?

系統模擬可以為產品生命週期的任何階段增加價值,不僅在產品開發階段,而且在產品的營運階段。在早期設計階段,系統模擬有助於在目標設定、早期概念和架構方面做出正確的選擇。在更詳細的工程階段,系統模擬有助於調整、配置和最佳化系統效能。在操作階段,系統模擬模型可充當實體產品的即時虛擬表示,解鎖眾多應用,包括操作員培訓、虛擬感測、系統監控和最佳化。

系統模擬準確嗎?

系統仿真是一種複雜性可擴展的模擬方法。在早期設計階段,可用的資訊通常有限,但係統模擬仍可提供有價值的見解,幫助就係統概念和架構做出正確的決策。在開發週期中,當了解更多參數和資訊時,系統模擬的準確性和詳細程度會提高到可以使用系統模擬模型來校準和驗證控制演算法或即時操作和運行的水平。還將其用途擴展到系統生命週期的操作部分。

系統仿真難學嗎?

與任何工程工具系統一樣,模擬也有一個學習曲線,因此強烈建議進行培訓。Simcenter 系統模擬工具被認為非常用戶友好,具有廣泛的經過驗證的元件庫、用戶友好的圖形用戶介面 (GUI)、易於使用的內建應用程式以及包括文件和演示模型的大型幫助部分。

系統仿真需要什麼樣的硬體?

與其他需要 3D 幾何形狀的電腦輔助工程 (CAE) 應用程式相比,系統模擬所需的硬體規格相對有限。例如,Simcenter Amesim 版本 2310 可在任何現代 64 位元系統上運行,至少需要 4 GB RAM 和 25 GB 磁碟空間。為了提高效能,建議使用具有多個核心的並行處理系統。

仿真模型是可執行的數位孿生 (xDT) 嗎?

系統模擬模型可以被視為多物理場系統的數位孿生,並且可以連接到控制邏輯。這使其成為進一步開發 xDT 的絕佳基礎。為了獲得 xDT 資格,系統模擬模型應該能夠(接近)即時運行並在任何經過認證的設備上執行,而無需模擬軟體本身。

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