Hi-Key船舶工業(yè)虛擬研發(fā)解決方案及應(yīng)用

1、Hi-Key船舶工業(yè)虛擬研發(fā)解決方案及應(yīng)用 Flowmaster + PumpLinx + FloEFD + FloTHERM + FloVENT + T3Ster + Nastran + Adams + Fatigue + Actran + MpCCI + EDEM + Infolytica + Hobbies + SimCloud + DeSims + WDM + TDM匯報(bào)內(nèi)容背景簡(jiǎn)介船舶工業(yè)虛擬研發(fā)需求分析虛擬研發(fā)解決方案與項(xiàng)目實(shí)例介紹總結(jié)工程化專業(yè)化支持最佳實(shí)踐持續(xù)改進(jìn)業(yè)務(wù)船體、系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)部件級(jí)到系統(tǒng)級(jí)的鏈?zhǔn)椒治龆鄬W(xué)科與跨學(xué)科的耦合分析流體動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)電磁學(xué)聲學(xué)顆粒力學(xué)系統(tǒng)仿真數(shù)

2、據(jù)管理知識(shí)積累應(yīng)用集成過程控制技術(shù)革新虛擬原型流程改進(jìn)協(xié)同管理虛擬研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)虛擬研發(fā)業(yè)務(wù)能力評(píng)級(jí)與?；难邪l(fā)技術(shù)服務(wù)技術(shù)等級(jí)模擬軟件分析建模邊界條件評(píng)判依據(jù) 設(shè)計(jì)知識(shí) 工程經(jīng)驗(yàn) 開發(fā)流程 數(shù)據(jù)庫(kù) 一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)五級(jí)軟件培訓(xùn)研發(fā)埠項(xiàng)目導(dǎo)航項(xiàng)目演示工程咨詢企業(yè)內(nèi)審技術(shù)支持合作開發(fā)流程開發(fā)體系建設(shè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)開發(fā)戰(zhàn)略合作合作開發(fā)?；邪l(fā)技術(shù)服務(wù)框架軟件產(chǎn)品匯報(bào)內(nèi)容背景簡(jiǎn)介船舶工業(yè)虛擬研發(fā)需求分析虛擬研發(fā)解決方案與項(xiàng)目實(shí)例介紹總結(jié)熱流體仿真解決方案NVH多場(chǎng)耦合顆粒工程結(jié)構(gòu)與耐久性研發(fā)管理電磁三維CFD流體系統(tǒng)專業(yè)化與工程化并進(jìn)的CFD解決方案FloEFD：同步CFD分析方案，完全嵌入

3、CAD系統(tǒng)之中，直接使用原始結(jié)構(gòu)模型，自動(dòng)識(shí)別、建立流體域，自動(dòng)劃分網(wǎng)格，支持迭代式分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)FloTHERM：電子冷卻行業(yè)主導(dǎo)的專業(yè)CFD軟件，全球電子散熱CFD分析70%以上的市場(chǎng)占有率，電子散熱分析的標(biāo)準(zhǔn)軟件FloVENT：艙室、HVAC與建筑流場(chǎng)CFD分析專家，可開展?jié)舛葦U(kuò)散、通風(fēng)效能、污染物移除效能、溫度、濕度、舒適度等分析PumpLinx：運(yùn)動(dòng)機(jī)械CFD模擬專家，內(nèi)置各類泵、閥、風(fēng)扇與壓縮機(jī)模板，提供轉(zhuǎn)子區(qū)動(dòng)網(wǎng)格模板，自適應(yīng)笛卡爾網(wǎng)格技術(shù)，具備完備的空化與汽蝕模型Flow-3D：通用CFD軟件，功能全面而強(qiáng)大，自由液面模型的提出者，處理晃蕩、模流問題的首選方案Flowmaste

4、r：熱流體系統(tǒng)仿真軟件，應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋燃油、液壓、潤(rùn)滑、熱管理等相關(guān)熱流體系統(tǒng)部件級(jí)-系統(tǒng)級(jí)鏈?zhǔn)紺FD解決方案系統(tǒng)級(jí)1D CFD方案Flowmaster系統(tǒng)級(jí)3D CFD方案-PumpLinx3D CFD-FloEFD及其它各類CFD軟件設(shè)計(jì)-CFD仿真-優(yōu)化集成解決方案產(chǎn)品“全參數(shù)和半?yún)?shù)化曲面建?！倍喾N變形設(shè)計(jì)方案自動(dòng)CAE/CFD仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì)和多目標(biāo)優(yōu)化自動(dòng)改進(jìn)多方案比對(duì)、可視化和報(bào)告生成大大提高設(shè)計(jì)過程的標(biāo)準(zhǔn)化、效率和能耗指標(biāo)JESD 51-14T3Ster Master Software建立模型FloTHERM來自接口的熱流直接進(jìn)入冷卻表面 JESD51-14 熱阻測(cè)試結(jié)果直接導(dǎo)入Fl

5、oTHERM / FloEFD分析模型CFD仿真-熱測(cè)試集成解決方案項(xiàng)目示例：船體流動(dòng)問題分析目標(biāo)：集裝箱船艉部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)路線：采用集裝箱船的全參數(shù)模型，包括獨(dú)立的船艉模型、平行中體模型和船艏模型，采用CFD軟件求解伴流場(chǎng)，集成優(yōu)化工具，系統(tǒng)性地生成50個(gè)變形方案進(jìn)行優(yōu)化。效果：獲得小伴流變化或同時(shí)具有大伴流分?jǐn)?shù)，降低了能量消耗 項(xiàng)目示例：船舶部件與設(shè)備熱流場(chǎng)分析泵、閥和風(fēng)扇的仿真螺旋槳、噴水推進(jìn)器的仿真液壓馬達(dá)、液力變矩器的仿真船舶電子、電器設(shè)備散熱仿真暖通空調(diào)元件（例如熱交換器）的仿真項(xiàng)目示例：設(shè)計(jì)CFD仿真優(yōu)化集成分析項(xiàng)目示例：重難點(diǎn)CFD問題分析項(xiàng)目示例：船舶熱流體系統(tǒng)仿真船舶供輸油

6、系統(tǒng)仿真船舶壓艙排水系統(tǒng)仿真冷卻水系統(tǒng)仿真船用燃?xì)廨啓C(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)仿真船用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)仿真項(xiàng)目示例：船舶核動(dòng)力主輔系統(tǒng)仿真反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（RCP）主給水流量控制系統(tǒng)（ARE）輔助給水系統(tǒng)（ASG）余熱排出系統(tǒng)（RRA）化學(xué)和容積控制系統(tǒng)（RCV）安全注入系統(tǒng)（RIS）主蒸汽系統(tǒng)（VVP）大氣排放系統(tǒng)（GCT-A）蒸汽排污系統(tǒng)（APG）設(shè)備冷卻水 （RRI）核電專用熱流體元件開發(fā)項(xiàng)目示例：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻1D-3D聯(lián)合仿真Flowmaster 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)3D 水套元件模型 FloEFD 元件分析分析結(jié)果特性描述引擎模型中采用FloEFD 輸出數(shù)據(jù)提高溫度預(yù)測(cè)的精度Flowmaster 冷卻系統(tǒng)分析項(xiàng)

7、目示例：燃油箱-供輸油系統(tǒng)聯(lián)合分析三維CFD模型溫度、壓力與流量特性Flowmaster管網(wǎng)油箱溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)仿真流阻與工作特性項(xiàng)目示例：空調(diào)系統(tǒng)-客艙CFD聯(lián)合分析項(xiàng)目示例：潤(rùn)滑系統(tǒng)部件-系統(tǒng)級(jí)聯(lián)合分析結(jié)構(gòu)、耐久性與NVH分析解決方案NVH多場(chǎng)耦合顆粒工程結(jié)構(gòu)與耐久性研發(fā)管理電磁三維CFD流體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與NVH跨學(xué)科仿真分析方案運(yùn)動(dòng)仿真爆炸、沖擊/顯式非線性非線性線性聲學(xué)分析AdamsDytranMarcMSC NastranActran串行 迭代松散的耦合手工驅(qū)動(dòng)CFD一體化的疲勞壽命預(yù)測(cè)方案疲勞壽命預(yù)估部件應(yīng)力仿真計(jì)算導(dǎo)入mnf文件，創(chuàng)建剛?cè)狁詈系腁dams模型對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析采用Na

8、stran對(duì)部件進(jìn)行有限元分析，生成含有模態(tài)信息的mnf文件AdamsNastranFatigueActran / 聲響應(yīng)模流-材料-強(qiáng)度聯(lián)合分析方案模流分析復(fù)合材料建模與分析結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析Moldflow、Moldex3D、Flow-3D等MSC系列、Abaqus、Ansys等有限元/無限元振動(dòng)噪聲分析方案利用前處理軟件劃分網(wǎng)格Actran/VI設(shè)置結(jié)構(gòu)單元、材料屬性、邊界條件及聲學(xué)單元、材料屬性、聲學(xué)邊界條件ACTRAN Vibro-Acoustics 計(jì)算振動(dòng)響應(yīng)結(jié)果（位移、速度、加速度等） 計(jì)算輻射噪聲結(jié)果（如聲壓、聲功率等）Actran/VIActran結(jié)果的后處理通過結(jié)構(gòu)分析軟件計(jì)算

9、得到振動(dòng)結(jié)果作為聲學(xué)激勵(lì)(速度或位移等) 通過Actran模擬噪聲輻射聲學(xué)量及振動(dòng)響應(yīng)結(jié)果CFD - Actran氣動(dòng)-振動(dòng)噪聲聯(lián)合分析方案CFD非穩(wěn)態(tài)求解導(dǎo)出CFD體源數(shù)據(jù)聲源區(qū)及外聲場(chǎng)3D網(wǎng)格及聲學(xué)前處理設(shè)置Actran ICFD-計(jì)算氣動(dòng)聲源DFT將時(shí)域轉(zhuǎn)為頻率量Actran Aero-Acoustics聲傳播計(jì)算Actran VI PostProcessing聲壓云圖、頻譜曲線等Actran VibroAcoustic振動(dòng)聲學(xué)計(jì)算內(nèi)聲場(chǎng)及內(nèi)飾件網(wǎng)格及聲學(xué)前處理設(shè)置AWPF激勵(lì)源生成項(xiàng)目示例：船舶結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度分析船體應(yīng)力分析評(píng)估船級(jí)社規(guī)范船體梁橫剖面構(gòu)件強(qiáng)度分析流固耦合晃蕩計(jì)算整船強(qiáng)度分析

10、碰撞 & 擱淺分析模態(tài)分析沖擊分析確定結(jié)構(gòu)在無阻尼、自由振動(dòng)條件下的固有頻率和固有振型隨機(jī)振動(dòng)分析建立有限元模型項(xiàng)目示例：電子設(shè)備動(dòng)力學(xué)特性分析隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)、隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析獲取時(shí)間-加速度曲線慣性分析（加速度分析）獲取不同加速度下的應(yīng)力與形變結(jié)果項(xiàng)目示例：船舶工業(yè)聲學(xué)分析典型案例螺旋槳噪聲附加質(zhì)量效應(yīng)船艙窗結(jié)構(gòu)隔聲分析換能器聲學(xué)分析護(hù)衛(wèi)艦聲學(xué)處理柴油發(fā)動(dòng)機(jī)輻射噪聲潛艇整體聲學(xué)分析艙板聲學(xué)特性分析船用消聲器分析項(xiàng)目示例：水下武器流動(dòng)噪聲分析非定常流場(chǎng)CFD分析流動(dòng)噪聲源提取獲取非定常流場(chǎng)分布，含壓力、速度、密度等聲學(xué)網(wǎng)格劃分CAD模型與CFD網(wǎng)格處理聲學(xué)分析獲取聲壓分布、指向性等結(jié)果iCFD模

11、塊直接提取聲源電磁特性分析解決方案NVH多場(chǎng)耦合顆粒工程結(jié)構(gòu)與耐久性研發(fā)管理電磁三維CFD流體系統(tǒng)低-中-高頻電磁分析綜合解決方案MagNetOptiNetThermNetElecNet磁場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)溫度場(chǎng)電場(chǎng)MotorSolve通用電-磁-熱分析模塊專業(yè)電機(jī)設(shè)計(jì)FEKO / HOBBIES：高頻電磁場(chǎng)計(jì)算雷達(dá)隱身特性分析CFD自研接口電機(jī)-控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真分析方案將MotorSolve軟件生成的高精度電機(jī)模型應(yīng)用于eDRIVEsimTM之中，實(shí)現(xiàn)電機(jī)-電力電子驅(qū)動(dòng)與控制系統(tǒng)的半實(shí)物仿真。MagNet電磁場(chǎng)分析OptiNet電機(jī)參數(shù)化優(yōu)化獲取磁密云圖、電磁力、損耗等計(jì)算結(jié)果MagNet-The

12、rmNet磁熱耦合溫度分析MotorSolve電機(jī)設(shè)計(jì)項(xiàng)目示例：電機(jī)設(shè)計(jì)與電-磁-熱特性分析項(xiàng)目示例：航母隱身特性分析長(zhǎng)265m，寬66m，高47m61架戰(zhàn)斗機(jī)（金屬機(jī)身）6架直升機(jī)（復(fù)合材料機(jī)身r = 2 和 r = 2/金屬螺旋槳）流-固-熱-電磁-聲-顆粒多場(chǎng)耦合解決方案NVH多場(chǎng)耦合顆粒工程結(jié)構(gòu)與耐久性研發(fā)管理電磁三維CFD流體系統(tǒng)MpCCI （Mesh-based parallel Code Coupling Interface）由德國(guó)SCAI開發(fā)，SCAI下屬于Fraunhofer-Gesellschaft （弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)）德國(guó)也是歐洲最大的應(yīng)用科學(xué)研究機(jī)構(gòu)。MpCC

13、I具有強(qiáng)大的多學(xué)科、多模型、多維度的耦合功能，并具備強(qiáng)大的API開發(fā)接口?；贛pCCI的多場(chǎng)耦合分析方案MpCCI支持的主要CAE軟件電磁-噪聲聯(lián)合分析方案后處理與結(jié)果分析Waterfall瀑布圖聲學(xué)分析 (Actran)將電磁力分析結(jié)果導(dǎo)入Actran頻譜圖電磁分析 (Infolytica等)云圖考慮顆粒作用的耦合分析方案EDEM+CFD模擬顆粒-流體系統(tǒng)EDEM+FEM精確模擬散體設(shè)備的應(yīng)力、形變狀況EDEM+MBD（自研接口）模擬散料設(shè)備動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)項(xiàng)目示例：流-固-熱耦合分析典型應(yīng)用水動(dòng)彈性、顫振電子設(shè)備熱-固耦合分析內(nèi)/外流場(chǎng)分區(qū)CFD耦合空調(diào)系統(tǒng)仿真模型-乘員艙三維CFD模型聯(lián)合

14、分析項(xiàng)目示例：螺旋槳水彈分析葉片表面流場(chǎng)速度分布結(jié)構(gòu)變形結(jié)構(gòu)應(yīng)力項(xiàng)目示例：溫控箱熱固耦合分析CFD網(wǎng)格結(jié)構(gòu)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力及局部分布圖結(jié)構(gòu)溫度流場(chǎng)溫度項(xiàng)目示例：顆粒系統(tǒng)分析NVH多場(chǎng)耦合顆粒工程結(jié)構(gòu)與耐久性研發(fā)管理電磁三維CFD流體系統(tǒng)研發(fā)管理解決方案及其它計(jì)算中心統(tǒng)一管理解決方案SimCloudHi-Key TDM試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)科學(xué)的管理有效的組織試驗(yàn)策劃方案設(shè)計(jì)資源調(diào)度分析評(píng)估階段 試驗(yàn)準(zhǔn)備階段 試驗(yàn)實(shí)施階段試驗(yàn)業(yè)務(wù)全生命周期高效的工作數(shù)據(jù)采集流程監(jiān)控故障診斷分析處理報(bào)告生成仿真比對(duì)試驗(yàn)評(píng)估Hi-Key WDM重量數(shù)據(jù)管理平臺(tái)Hi-Key DeSims多學(xué)科智慧研發(fā)與驗(yàn)證平臺(tái)多學(xué)科智慧研發(fā)與驗(yàn)證環(huán)境數(shù)據(jù)集成虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)譜系數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)查詢知識(shí)庫(kù)：模型庫(kù)、模板庫(kù)、特性庫(kù)知識(shí)引擎：知識(shí)條目化并集成于工作流程之中 多學(xué)科聯(lián)合分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)、驗(yàn)證 資源層知識(shí)集成工作站流程定制與過程管理存貯系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)初樣階段試樣階段正樣階段試驗(yàn)驗(yàn)證CAD軟件數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算中心仿真私有云管理-SimCloud應(yīng)用集成 MpCCIActranNastranPumpLinx SOA / 工程中間件CAE軟件三維流場(chǎng)仿真流體系統(tǒng)仿真電磁場(chǎng)分析噪聲與NVH特性分析機(jī)電液一體化分析結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性