2017
CAE Fidesys — полнофункциональная система инженерного прочностного анализа.

CAE Fidesys — это удобный и эффективный комплекс инструментов, позволяющий осуществлять полный цикл расчетов и инженерного анализа в машиностроительной отрасли и промышленном производстве. С помощью программного комплекса Fidesys инженеры могут исследовать модель изделия на самых ранних стадиях проектирования без необходимости изготовления реальных прототипов. Благодаря поддержке нескольких методов расчета комплекс позволяет решать сложные статические и динамические задачи прочности и с высокой точностью прогнозировать поведение изделий в процессе эксплуатации.

Доступны также дополнительны инструменты анализа:

  • Fidesys Dynamics — нестационарные задачи с быстропротекающими процессами, решаемые методом спектральных элементов (МСЭ);
  • Fidesys Composite — определение эффективных свойств композитных материалов;
  • Fidesys NonLinear — анализ прочности деформируемого твердого тела с учетом геометрической нелинейности;
  • Fidesys Thermo — термомеханический анализ упругих тел путем расчета температурных полей;
  • Fidesys HPC — распараллеливание всех основных этапов решения задачи.

Импорт и подготовка данных

Поддержка данных САПР и CAE-систем

При создании проектов, как правило, используются различные САПР, что в дальнейшем может вызывать проблемы совместимости данных и затруднять использование инструментов инженерного расчета и анализа. Продукты Fidesys поддерживают большое число CAD- и CAE-форматов наиболее популярных и часто используемых систем, что позволяет пользователям работать с привычными CAD/CAE-системами без необходимости дополнительного преобразования данных.

Import Import

Пакет CAE Fidesys поддерживает следующие форматы данных:

  • Autodesk Inventor (*.ipt, *.iam);
  • CATIA (*.CATPart, *.CATProduct, *.ncgm);
  • Simulia (Abaqus) (*.inp);
  • MSC Nastran (*.bdf);
  • MSC Patran (*.pat, *.neu, *.out);
  • Genesis/Exodus (*.g, *.gen, *.e, *.exo);
  • ACIS (*.sat, *.sab*);
  • IGES (*.igs, *.iges*);
  • STEP (*.stp, *.step*);
  • AVS Files (*.avs);
  • Facets (*.fac);
  • STL Files (*.stl);
  • Ideas (*.unv);
  • Fluent (*.msh);
  • Cubit Files (*.cub).

Импорт/экспорт расчетной сетки

Помимо импорта геометрии, CAE Fidesys позволяет импортировать расчетную сетку из CUBIT, а также в формате VTK.

Импорт и экспорт расчетной_сетки Импорт и экспорт расчетной_сетки

После проведения расчета можно экспортировать расчетную сетку и результаты расчета в программы ParaView, VisIt и VTK Designer для дальнейшего анализа и визуализации.

Настройка пользовательской среды

Пакет Fidesys имеет интуитивно понятный графический интерфейс, обеспечивающий взаимодействие пользователя с функционалом пакета и позволяющий поэтапно выполнять полный цикл проведения расчета.

Контекстное меню программы позволяет получить доступ к наиболее часто используемым командам, таким как работа с нагрузками, наложение и удаление зависимостей и материалов. Это позволяет использовать контекстное меню в зависимости от задачи, выполняемой в данный момент.

С помощью удобной навигации по диалоговым окнам можно управлять изменяющимися входными параметрами в реальном времени.

Моделирование и построение расчетных сеток

Одним из преимуществ CAE Fidesys является гибкий и надежный построитель адаптивных сеток, в котором, помимо тетраэдральных, доступно автоматическое построение гексаэдральных сеток.

Широкие возможности управления расчетными сетками повышают точность проводимого расчета и анализа.

Моделирование и экспорт расчетных сеток Моделирование и экспорт расчетных сеток

Разбиение областей на элементы

  • Деление двумерной области на линейные треугольные элементы методом прогрессивного фронта.
  • Деление граничной поверхности трехмерной области на линейные треугольные элементы.
  • Поддержка формирования гибридных сеток и элементов второго порядка.
  • Поддержка элементов Пирамида и Призма.
  • Поддержка балочных и оболочечных элементов.
  • Дополнительный модуль Fidesys Dynamic (приобретается отдельно), позволяющий использовать спектральные элементы.

Построение линейных и нелинейных элементов

С помощью Fidesys Standard можно строить линейные элементы для балок и оболочечных элементов. Дополнительный модуль Fidesys NonLinear (приобретается отдельно) позволяет также рассчитывать нелинейные оболочки.

2D-моделирование

В версии Fidesys Standard доступно создание треугольных и четырехугольных 2D-элементов первого и второго порядков. Дополнительный модуль Fidesys Dynamics поддерживает также создание спектральных 2D-элементов.

Разные типы элементов в одной модели

CAE Fidesys позволяет сократить время расчета благодаря использованию нескольких типов конечных элементов (балки и оболочки, гибридные сетки) в одной модели.

Задание свойств и параметров

Несколько вариантов расчета модели

При работе с Fidesys пользователь может запускать различные типы расчета для одной модели. Если нагрузки для каждого типа расчета различны, они задаются непосредственно перед расчетом.

Ограничения и нагрузки

Пользователь может задавать различные типы нагрузок для всей модели и/или ее отдельным деталям, узлам, кромкам и поверхностям.

Ограничение и нагрузки Ограничение и нагрузки

Fidesys поддерживает также переменные нагрузки, изменяющиеся от времени. Доступны просмотр и редактирование коэффициентов, используемых в таких нагрузках.

Дополнительный модуль Fidesys Thermo позволяет выполнять расчет коэффициентов теплопередачи для конвективных нагрузок между телом и окружающей средой.

Статические и динамические задачи прочности

Пакет Fidesys Standard содержит функционал для проведения статического и динамического анализа. С помощью инструментов расчета пользователи могут исследовать напряженно-деформированное состояние в линейной постановке. Расчеты с учетом нелинейной геометрии доступны при установке дополнительного модуля Fidesys NonLinear (приобретается отдельно).

Расчет собственных частот и форм колебаний

Модальный анализ позволяет выявить частоты, способные разрушить функционирование изделия в процессе эксплуатации, — и избежать таких частот.

Расчет собственных частот и форм колебаний Расчет собственных частот и форм колебаний

Расчет критических нагрузок и форм потери устойчивости

Во избежание отказа изделия или конструкции в процессе эксплуатации пользователи могут выполнять расчет предельной допустимой нагрузки, способной вызвать потерю устойчивости.

Статические и динамические задачи прочности Статические и динамические задачи прочности

Динамический анализ

Пакет Fidesys позволяет выполнять задачи динамического анализа, такие как определение реакции при ударных нагрузках.

Помимо этого, дополнительный модуль Fidesys Dynamics дополняет основной функционал пакета возможностью расчетов нестационарных задач с быстропротекающими процессами, требующих особой точности. Такой тип расчетов выполняется с использованием метода спектральных элементов и разрывным методом Галеркина, которые особенно хорошо подходят для решения такого типа задач.

Использование модуля Fidesys NonLinear (приобретается отдельно) позволяет решать статические и динамические задачи прочности с учетом конечных деформаций. Кроме того, модуль включает в себя задачи термоупругости.

Динамический анализ Динамический анализ

Fidesys Thermo позволяет исследовать взаимодействие нескольких физических процессов путем сопоставления результатов разных видов анализа. Так, в Thermo можно задать тепловой расчет с заданной температурой на границе, конвективный теплообмен с внешней средой и тепловой поток на границе. Все расчеты проводятся для твердых тел.

Значения температуры, полученные в результате расчета теплопередачи, можно использовать в качестве тепловых нагрузок при расчете прочности изделия или конструкции. Это позволяет определить, могут ли рассчитанные деформации и напряжения послужить причиной отказа пригодных по другим параметрам деталей.

Визуализация и анализ результатов

Fidesys Viewer

Fidesys Viewer — это бесплатное приложение для постпроцессорной обработки, анализа и визуализации результатов вычислений с наложением различных фильтров. Fidesys Viewer уже входит в состав CAE Fidesys Standard, но также доступен как отдельное приложение для бесплатного скачивания на сайте разработчика.

Визуализация и анализ результатов Визуализация и анализ результатов

Построение графиков и диаграмм (анализ временных зависимостей)

Результаты расчета открываются в отдельном приложении Fidesys Viewer, который может представить результаты расчетов в виде диаграмм и графиков. Это позволяет исследовать не только изменяющиеся во времени характеристики, но и получить значение конкретного параметра в определенный момент времени.

Визуализация

Fidesys Viewer обладает широкими возможностями визуализации полученных результатов. Помимо базовых возможностей пользователи могут визуализировать векторные и тензорные поля, скрывать определенные детали модели, создавать разрезы и графики. Можно настраивать прозрачность модели, изолинии, изоповерхности и т. д.

Fidesys Viewer Fidesys Viewer

Экспорт результатов расчета и обмен данными с Microsoft Office

Результаты расчета и визуализации вместе с изображением модели можно экспортировать в файлы изображений.

С помощью Fidesys Viewer можно также экспортировать графики и результаты расчета в электронные таблицы Microsoft Excel, что позволяет использовать их в презентациях и отчетах.