MSC Apex 2020中文(工程(CAE)仿真平台)

　　MSC Apex 2020是一款功能强大的CAE软件，同时也是一款计算机辅助工程(CAE)仿真平台，最新版本Iberian Lynx通过将MSC Apex的世界级CAE用户体验与业界最受信任的多学科FEA求解器MSC Nastran结合起来，增强了MSC Apex与MSC Nastran之间的互操作性；通过这种新的工作流程，该程序用户可以快速导入MSC Nastran模型，编辑/修改网格拓扑，对模型进行属性设置，创建方案并为外部Nastran求解器快速生成可运行的Nastran文件；而且，既然可以将MSC Nastran结果文件导入此程序系统中，则在MSC Nastran分析完成之后，用户还可以在此程序中进行后处理，利用MSC Apex中独特的结果探索功能，FEA工程师可以准确评估模型的响应，并极大地提高其日常效率；借助新的Apex Nastran Apex工作流程，现有的MSC Nastran用户现在可以将其前后处理效率提高多达10倍；作为MSC Apex的一部分，强大的基础直接建模技术和自动化脚本功能可以将大型装配体模型的几何图形创建和网格化压缩到原始时间的十分之一，从而使工程师可以将更多时间花在设计探索上并更快地为客户开发更好的产品；需要的用户可以下载体验

新版功能

　　一、梁模型导入改进：

　　1、导入梁期间，单个跨度支持多个方向。

　　以前的MSC Apex版本会将具有可变方向的梁作为每个跨度的一个单元来导入。现在，为跨度创建了一个表，因为它是可以跨越多个单元的一个跨度。

　　2、支持导入梁的可变偏移量。

　　与上面提到的可变方向类似，如果导入的跨度的偏移量在两端之间不均匀地变化，以前的MSC Apex版本会移除这种变化。

     现在，只要条状单元的ID无变化，程序就会保留完整的偏移轮廓。

　　3、改进了梁的方向映射。以前的版本将在导入和/或几何关联后更改方向，现在它们的映射更加一致。

　　二、从网格生成几何改进：

　　1、支持与面片几何关联的网格。

　　MSC Apex现在允许您在之前创建的面片几何上使用面片体工具，允许您通过迭代过程来细化面片几何或者从面片几何中创建NURBS 几何。

     这与仅允许一次尝试相比，您可以多次尝试创建NURBS 几何。

　　三、面网格功能增强：

　　1、改进的面网格增量划分方式。

　　2、除垫圈外，现在还支持任意孔，并对工作流程进行了相应的调整。

软件特色

　　增强了MSC Apex与MSC Nastran之间的互操作性。

　　MSC Apex是世界上第一个基于计算零件的CAE系统，

　　可作为MSC Software随着时间推移引入的各种物理和应用程序的平台。

　　MSC Apex通过将关键的CAE建模和处理时间从几天减少到几小时，改变了工程师执行仿真的方式。

　　该平台提供了创新技术，可在设计的早期阶段进行预测性产品开发，这对于节省时间和金钱至关重要。

　　从头开始构建完全集成的生成模拟环境

　　通过从传统的求解前解决方案到解决方案的转变，用户可以利用相同的用户体验来执行端到端仿真工作流，

　　并在几何数据和分析数据之间建立完全关联，包括完全生成行为以确保所有方面模型更改前后一致且最新。

　　MSC Apex由CAE特定的直接建模和网格化引擎提供支持，

　　该引擎将CAD到网格的处理速度提高了50倍。

　　CAD几何图形不适合分析，几何图形的修复/改进和网格划分操作繁琐，容易出错且花费时间太长。

　　它还具有完整的直接建模工具集，可快速轻松地进行几何清理和理想化步骤。

方法

　　1、用户可以点击本网站提供的下载路径下载得到对应的程序安装包，只需要使用解压功能将压缩包打开即可得到对应数据包

　　2、首先进入“MAGNiTUDE”文件夹下运行“MSC_Calc_20200331.exe”会自动生成许可证文件，输入y即可；

　　ps.许可证文件记得生成在英文目录下，生成在中文目录下会出错

　　3、双击“msc_licensing_helium_11.16.3_windows64.exe”文件安装许可证管理工具；

　　4、浏览刚才生成的许可证文件License.dat，建议放在软件安装目录下；

　　5、成功安装许可证，点击finish推出引导；

　　6、双击文件“apex_2020_windows64.exe”，选择简体中文，同意条款然后继续安装；

　　7、弹出以下界面，用户可以随便输入一个用户信息，然后点击下一步按钮即可

　　8、（可以直接默认安装路径）可以根据自己的需要点击浏览按钮将应用程序的安装路径进行更改

　　7、根据提示点击安装，弹出程序安装完成界面，点击完成按钮即可(再一次选择刚才生成的许可证，完成安装；)

　　8、完成以上操作步骤后，就可以双击应用程序将其打开，此时您就可以得到对应程序

使用说明

　　基于梯度的优化方法

　　MSC为组件和系统设计优化提供了行之有效的解决方案。基于MSC Nastran基于梯度的优化技术，根据实现理想设计所采用的方法，解决方案可大致分为三类-尺寸，形状和拓扑优化。通过从预先指定的点开始并搜索设计空间，可以获得满足结构行为各种约束的局部最优解决方案，其中可以包括复合材料的高级材料属性作为优化中的变量。

　　MSC还提供了一些形状和尺寸优化的高级形式，分别称为形貌和形貌，以更好地控制材料厚度和几何形状作为设计变量。凭借跨学科支持的响应功能和约束，用户不必为每个学科运行多次优化运行。可以将所有这些学科合并为一个流程，用户可以获得效率并获得更好的设计。

　　通常需要开发一种“最佳”设计，该设计是多种要求之间的良好折衷，并且功能强大。在这里可以使用实验设计（DOE）或蒙特卡洛（随机）等技术。MSC提供的工具可让用户基于多个仿真模型甚至不同的学科来设置多轮CAE实验；它们甚至可以包括离散的设计变量。将响应表面方法（RSM）用于实验结果以创建一个近似模型，该模型表示设计在较大的工作空间内的行为。一旦生成了这些模型，就可以非常轻松快捷地执行“假设分析”和设计折衷研究。

　　优化和设计改进研究通常可能很复杂，需要与第三方专业应用程序集成，第三方应用程序可能提供处理多种设计概念或其他专业优化和设计改进技术等高级功能。这些研究还生成了大量的仿真数据和与数百甚至数千个设计变量和仿真模型相关的结果，需要对其进行跟踪和管理。

　　MSC提供的解决方案可与其他应用程序完美配合，提供可在流程中扮演可定制角色的功能，甚至可以根据客户的特定需求来集成和管理整个流程。此外，MSC的仿真内容和过程管理解决方案非常适合跟踪和管理整个仿真过程，从而确保不会丢失任何相关数据，并且可以轻松识别关键的设计配置。

　　疲劳和耐久性

　　验证设计的耐用性，以减少保修要求，提高安全性并降低成本。

　　设计和开发过程中最具挑战性的任务之一是随着时间的流逝对故障的预测。如果不知道结构可能如何失效，就很难提高其安全性能。对所有可能的故障场景进行物理测试的成本可能很高。在设计过程中，越来越多地接受来自有限元模型的耐久性分析。该分析不再局限于疲劳寿命计算-输出现在可以包括安全工作应力，保修索赔曲线以及高温，制造工艺和组装应力的影响。

　　MSC Software针对基于FE的耐久性和疲劳问题提供了一系列解决方案，这些解决方案可以在与时间有关或与频率有关的负载条件的任意组合下准确预测产品寿命

　　MSC软件用于多种类型的耐久性分析：

　　高循环（SN）应力寿命疲劳

　　低循环（EN）疲劳寿命

　　Neuber和其他可塑性校正方法

　　使用巴黎的裂纹萌生和扩展

　　“热点”识别

　　变形和损伤分析

　　虚拟应变仪用于测试分析相关性

　　使用Palmgren-Miner累积伤害

　　旋转系统疲劳

　　使用随机载荷的振动疲劳

　　点焊和缝焊分析

　　经典的“焊接分类”方法来缓解疲劳

　　物料故障预测

　　非比例多轴应力状态

　　允许多个同时加载和多个事件

　　安全因素分析

　　MSC软件用于分析各种类型的组件的耐用性：

　　航空航天：机翼，面板，发动机叶片，车轮，铆钉，接头，执行器，传动部件，阀门，起落架，机舱，流体传动系统。

　　汽车：齿轮，焊缝，底盘，悬架，铆钉，螺栓，车轮，曲轴，连杆，活塞，车轮，全身系统。

　　生物医学：支架，假肢，牙科植入物，髋关节植入物，膝盖植入物。

　　能源：管道，压力，船舶，钻井设备，控制和安全阀，焊缝，风扇，涡轮，风力涡轮机，海上平台，齿轮。

　　电子产品：焊料，引线，PCB，执行器，电子机架和外壳组件。

　　消费类产品：密封件，风扇，连接器，电线，阀门，自行车踏板，健身器材。

　　机械：齿轮，皮带，阀门，密封件，管道和管子。

　　基于CAE的疲劳计算的全新概念。

　　NEF使疲劳分析能够作为应力分析的组成部分而不是作为后处理任务来执行。这改善了当前的做法，这可能是麻烦且耗时的。NEF彻底改变了当前计算的方式，因为大大减少了必须管理的杂项文件数量（提高了耐久性管理），并且相应地减少了一项大工作可能需要的总处理时间。

　　使用Nastran嵌入式疲劳（NEF），不再需要较大的应力（中级）文件。这消除了耗时的文件传输需求，减少了内存需求，并使疲劳计算可以在较少的磁盘空间下更快地在内存中执行。这样，就可以进行大型模型的全身疲劳计算。

　　NEVF使用户能够使用通常用于动态结构分析的技术在频域中执行疲劳分析。与传统方法相比，这种计算有效的过程可提供寿命估计数个数量级的速度，同时精度损失最小，同时仅使用一小部分系统资源。频域方法还可以为复杂的负载历史记录提供质量结果，这些结果实际上甚至是随机的。

　　工程师可以在以下任何常用的加载条件下进行振动疲劳研究：

　　具有或不具有静态应力偏移的单输入随机负载

　　多负载随机输入，包括有或没有静应力偏移的互相关

　　确定性载荷（单正弦波和窄带）

　　谐波负载（多个同时施加的正弦波）

　　正弦和窄带扫描

　　占空比：可以组合以上所有加载类型以加载事件和顺序，以构成实际的占空比。

　　MSC Fatigue是市场上最先进的，功能齐全的耐用性产品。

　　其先进的疲劳寿命估算程序使用户可以使用与应力分析相同的有限元结果执行全面的疲劳分析。该环境无缝地支持在单个界面中管理CAE，动态分析和耐久性。它包括由MSC Software在20年的时间内开发的高级模块，以及作为nCode DesignLife程序套件的一部分开发的最新模块。

　　MSC Fatigue完全位于Patran内，因此可以在此高级建模环境中访问功能强大的预处理和后期处理功能。

　　Marc FEA解算器提供了适用于几种材料类别的全面故障模型，包括韧性，脆性，复合材料，弹性体和混凝土。强大的裂纹扩展能力使工程师能够更好地掌握故障机制和设备适当的方法，以免发生灾难性故障。

　　Marc中的此功能以及Nastran中较不复杂的功能，也是生成裂纹扩展合规函数的合适方法，而裂纹扩展（疲劳）工具是MSC Fatigue的一部分，需要该函数

　　Adams / Durability是Adams 软件套件的一部分，将基于测试的传统耐久性设计过程扩展到虚拟世界中。借助Adams / Durability，您可以使用RPC III格式或DAC格式的输出数据来模拟耐用性占空比并写出组件的负载历史记录并驱动耐用性测试平台。您可以可视化应力并检测柔性或刚性组件中的热点，并且可以通过与疲劳寿命预测程序进行接口来改善组件设计。

　　这样，Adams是创建MSC Fatigue或Nastran Embedded Fatigue所需的有限元加载时间历史的重要工具，并且这两种产品均已准备好与Adams链接以适应这种集成。

　　准确的材料数据是任何疲劳寿命计算的重要组成部分。MSC Software最近与HBM nCode UK Ltd建立了合作伙伴关系，以提供全面，快速且价格合理的服务，以提供准确的材料数据。HBM nCode可以通过虚拟仿真预测疲劳寿命，从而可以预先进行耐久性评估，从而避免进行昂贵的设计变更。

　　有时，疲劳材料特性的数值建模可以避免进行大量的实验测试，而Digimat为此提供了一种数值建模方法。

　　MSC Software能够利用一些世界领先的专家来提供疲劳训练课程和工程服务。疲劳训练可以以软件为中心（PAT319）或以技术为中心（NAS319）。MSC Software甚至可以提供定制的耐用性管理快速入门项目（NAS399），该项目针对当前正在使用基于GUI的疲劳分析过程的用户，他们希望切换到求解器嵌入式方法。

　　多体动力学

　　我们先进的运动分析产品使工程师能够轻松地对机械系统的虚拟原型进行仿真和测试，而所需的时间和成本仅为物理构建和测试所需的一小部分。

　　多体动态（MBD）系统是由实体或链接组成的系统，这些实体或链接通过限制其相对运动的关节相互连接。MBD的研究是对机械系统在力（也称为前向动力学）的影响下如何运动的分析。对逆问题的研究，即使机械系统以特定方式运动所需的力，被称为逆动力学。

　　运动分析非常重要，因为产品设计经常需要了解多个运动部件如何相互相互作用以及它们的环境。从汽车，飞机到洗衣机和装配线，运动零件产生的载荷通常很难预测。复杂的机械组件提出了设计挑战，需要进行动态的系统级分析。

　　准确的建模可能需要表示各种类型的组件，例如电子控制系统和兼容的零件和连接，以及复杂的物理现象（例如振动，摩擦和噪音）。运动分析可以通过快速评估和改进重要性能（例如性能，安全性和舒适性）的设计来应对这些挑战。MSC运动分析解决方案涵盖了广泛的多体动力学仿真功能，这些功能是通过丰富，易于使用的前处理和后处理界面以及行业领先的求解器提供的。

　　MSC软件用于多种类型的运动分析：

　　刚性和灵活的多体系统

　　敏感性分析

　　振动分析

　　车辆设计与测试

　　控制/机械系统耦合分析

　　运动学和动力学

　　接触与摩擦

　　负载和位移

　　耐用性和生命周期分析

　　断裂或疲劳计算

　　动能，静态和耗散能分布

　　车辆转弯，转向，准静态和直线分析

　　控制系统分析

　　行业用途：

　　航空航天与国防：飞机发动机，航天器，起落架，直升机机身，武器系统，军备，飞机控制机构，弹射座椅，飞行模拟器，战场车辆，关键任务航天器机构。

　　汽车：悬架系统，动力传动系统，制动系统，转向系统，发动机，控制系统，变速器，行李箱接头，轴承，离合器，底盘结构。

　　制造业：机器人操纵器，传送带，泵，机床，包装设备，齿轮，步进和服务器电机。

　　重型设备：挖掘机，农业设备，液压控制系统，履带车辆，叉车，游乐园游乐设施。

　　医学：骨科，人体运动，生物动力学，测力，人体工程学分析，机械手肢体。

　　消费品：体育用品，自行车，工具，打印机。

　　能源：风力涡轮机，太阳能电池板，近海结构，钻机，扶正器机构。

　　导入CAD中性几何格式，包括STEP，IGES，DXF，DWG或Parasolid。

　　导入原始的CAD几何格式，包括CatiaV4，CatiaV5，Inventor，STEP，IGES，Acis，ProE，Creo，SolidWorks，Unigraphics，VDA。

　　即使在整体运动较大且与其他建模元素进行复杂交互的情况下，Adams提供的技术也可以正确地包含组件的灵活性。

　　系统通常包含一个或多个结构部件，其中变形影响对于设计分析至关重要，而刚体假设不再有效。Adams / Flex允许从大多数主要的FEA软件包中导入有限元模型，并且与Adams软件包完全集成，从而可以访问便捷的建模和强大的后处理功能。

　　Adams / View中的ViewFlex模块使用户能够使用嵌入式有限元分析将刚性零件转换为基于MNF的柔性体，其中将执行网格划分步骤和线性模式分析。这是我们由MSC Nastran支持的新产品模块，它允许在不离开Adams / View且不依赖第三方有限元分析软件的情况下创建柔性主体。而且，这是一个简化的过程，其效率比用户过去传统上为Adams生成柔性主体的方式要高得多。

　　通过使用Adams2Nastran导出和ViewFlex之类的功能，Adams引入了与MSC Nastran的双向集成，从而可以重复使用经过验证的Adams模型来执行模态和频率响应分析。

　　Adams / Mechatronics通过动态链接控件应用程序（例如Easy 5和MATLAB）中的外部系统库，轻松地将控制系统整合到机械模型中。可以快速调整控制系统参数进行评估，并将其纳入设计研究中，以同时优化控制系统和机械系统

　　许多多体系统的重要组成部分是零件之间发生的接触。

　　MSC的运动分析产品提供了多种接触建模功能。可以在刚体，挠性和刚体之间以及两个挠性体之间表现出滚动接触和冲击。

　　接触基元为简单的几何体提供了高效的解决方案。对于复杂的刚性和柔性几何形状之间的接触，可以使用更复杂的方法。在任何情况下都无需具备“接触区域”的先验知识。

　　在开发周期中发现太晚的耐久性问题将花费您的时间和金钱。如果在产品发布前未解决这些问题，则将导致较高的保修成本和较低的客户满意度。耐久性测试是产品开发的关键方面。

　　能够回答“它会持续吗？”的能力 不仅会影响组件的设计，还会影响整个系统。良好的耐用性通常会与其他属性（如行驶和操纵或NVH）冲突，因此必须找到一种平衡竞争需求的方法。准确复制耐久性测试是实现最佳设计的重要一步。

　　MSC解决方案允许您评估系统模型中组件的压力，应变或寿命。

　　通过连接疲劳程序，可以进行寿命预测和安全系数分析。通过直接访问行业标准文件格式的物理测试数据，可以实现模型关联和流程优化。

　　MSC的产品还允许扩展用于柔性体集成的组件模式合成功能，并恢复柔性体上的应力。运动解决方案的结果与有限元的模态应力相结合，可以更准确地预测柔性组件中的应力。

　　由外力或约束和惯性效应引起的所有应力或应变都可以最有效的方式恢复。

　　执行系统级振动分析，例如频率响应研究和正常模式分析。MSC解决方案提供了特定于振动的建模元素，例如频率相关的衬套和强制功能，以实现功率谱密度，正弦扫频和旋转不平衡。结合特定于振动和频域的后处理，可以轻松分析和可视化系统模式，频率响应，模态参与表，组件能量分布等。