Maplesoft MapleSim 2020.1(建模与仿真工具)

　　Maplesoft MapleSim 2020.1是一款非常实用且功能完善的建模与仿真工具；MapleSim绳索和滑轮库包含可以定制以适合您的特定模型的各种组件；功能包括：绳索：轴向刚度，线密度，线阻尼，预张力，自动长度计算，材料张力的可视化等等；电缆：轴向刚度，线性密度，线性空间阻尼，离散3D质量分布，风力等；链条：轴向刚度，线密度，弯曲刚度，离散3D质量分布等；皮带轮：质量和惯性，打滑，机动化和3D可视化；绞车：电动，3D可视化和张力变化可视化；系统级建模是工程设计项目的一种非常有效的方法，可以帮助您减少开发时间，在开发周期的早期发现问题并改善总体设计；但是，并不是每个采用这种方法的公司都能成功获得这些好处，因为他们发现将其工程专业知识转化为系统级建模工具太困难了；借助MapleSim，您将获得一个环境，可以帮助您捕获，加深，保留和利用您的工程知识，从而真正获得系统级建模和仿真的回报，并更快地创建更好的产品；需要的用户可以下载体验

软件功能

　　MapleSim 2020系列产品使您能够比以往更快地构建和测试模型

　　包括更快的仿真，适用于机器制造商的强大新工具以及扩展的建模功能。

　　机械制造商强大的新功能

　　MapleSim 2020借助新组件，附加库和以自动化为重点的连接工具，

　　使机器制造商比以往任何时候都更容易构建和测试数字双胞胎。

　　利用多体库中的新机器元素更快地建立准确的模型，这些元素具有自动质量和惯性计算以及新的3-D可视化功能。

　　新型抓手和接近传感器组件使您可以轻松模拟机器有效载荷的运动以及对机器的动态影响。

　　使用新的MapleSim绳索和滑轮库附加产品将带滑轮系统的高保真模型并入可调参数的机器模型中。

　　通过扩展的Kinematic Cam Generation App查看更逼真的机器可视化效果，

　　使您可以定义凸轮从动件的新几何形状并可视化结果。

　　使用MapleSim Insight（Maplesoft的新产品）将仿真和可视化调试带到其他自动化工具中

　　MapleSim Insight是Maplesoft的新产品，可让您将MapleSim模型连接到任何支持已编译FMU的自动化工具，

　　并查看实时仿真结果和控制策略的3D可视化。

　　比以往更快获得结果

　　在MapleSim 2020中更快地获得所需的答案，并在整个项目中提高速度。

　　得益于引擎的改进，可以轻松处理甚至最大的模型，从而更快地为模型获取仿真结果，从而确保分析和实时应用程序的平稳运行。

　　充分利用有史以来最高效的MapleSim模型，并受益于最新的模型制定技术，以实现迄今最快的模型，而不会损失任何保真度。

　　在目标平台上更快地运行导出的模型，因为所有导出的模型，包括使用和MapleSim创建的模型都受益于这些改进。

　　通过使用改进的优化和参数扫描应用程序（包括更新的界面，扩展的功能和更快的执行），更快地找到最佳设计参数。

软件特色

　　用于LabVIEW®和NI VeriStand软件的MapleSim连接器提供了所有需要准备的工具

　　将动态系统模型作为外部模型接口(EMI)或仿真接口工具包(SIT)导出到National Instruments，或作为NI VeriStand的模型。

　　您可以在MapleSim中创建模型，通过使用广泛的分析工具在Maple中对其进行简化，

　　然后生成可以整合到LabVIEW或NI VeriStand工具链中的虚拟仪器（VI）。

　　您也可以使用这些工具将根据Maple的第一原理创建的数学模型导出为VI。

　　此外，各种选项允许您使用Maple中的C代码生成功能来创建MapleSim模型的代码库，以在其他应用程序中实现。

　　Maple模板，提供用于优化MapleSim模型的直观用户界面，然后为LabVIEW或NI VeriStand生成动态链接库（.dll）文件

　　一系列示例，说明了如何准备和导出模型。

　　从Maple环境中的第一原理开发数学模型VI的命令和示例，以说明如何实现。

　　访问Maple的LabVIEWConnector软件包中的命令，以为LabVIEW或NI VeriStand开发动态链接库（.dll）文件。

安装步骤

　　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

　　2、只需要使用解压功能将压缩包打开，双击主程序即可进行安装，弹出程序安装界面

　　3、同意上述协议条款，然后继续安装应用程序，点击同意按钮即可

　　4、弹出以下界面，用户可以直接使用鼠标点击下一步按钮

　　5、默认为maple 2020的路径，如果没有安装maple2020则会报错；

　　6、安装MapleSim时将购买代码留空，然后安装更新；

　　7、选择安装组件，全部选择即可；

　　8、选择是否创建桌面快捷键，这里勾选方便之后使用；

　　9、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

方法

　　1、将crack文件夹内的CrackMaple2020.0(x64).exe复制到软件安装目录下，然后运行点击patch；

　　【默认路径C:\Program Files\Maple 2020\bin.X86_64_WINDOWS】

　　2、然后再将license files文件夹内的toolbox、license复制到软件目录下；

　　【默认路径C:\Program Files\Maple 2020】

　　3、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

　　挑战

　　一家领先的注塑机制造商正在开发一种新设计，该产品有望以比以往更低的新价格提供可靠的性能。但是，新设计必须满足电机选型的严格要求，并需要专门的控制器，以确保客户期望的可靠性。

　　解决方案

　　为了确保电机尺寸正确和控制器设计精确，该公司在设计过程中使用MapleSim和B＆R Automation Studio来获取基于模型的反馈。通过使用一种称为虚拟调试的技术，该公司可以使用精确的，基于物理的新设计模型，以了解新机器的动态特性，并为电动机的尺寸和控制设计做出明智的选择。

　　结果

　　通过使用虚拟调试的结果，该公司能够确定其新电动机和运动曲线的精确负载要求，从而消除了超大型电动机的额外成本。此外，还针对动态模型对机器的控制策略进行了全面测试，从而防止了在测试过程中损坏实际机器的风险。在MapleSim和B＆R Automation Studio的帮助下，可以以比以前更低的价格提供新机器，同时仍提供注塑行业所需的高可靠性标准。

　　注塑行业是一个多元化，竞争激烈的市场，创新产品必须满足苛刻的要求。对于许多公司而言，这些要求使他们对新产品采取谨慎的态度，并采用了可靠的测试策略以最大程度地减少操作故障。所有这些做法都可能导致上市时间变慢和开发成本增加。为了保持竞争力，这些公司正在采用基于模型的新技术，这些技术可以比以往更准确地告知设计选择。

　　一家领先的注塑公司最近开发了一种新机器，该机器可以使用更小巧，更具成本效益的电机来满足严格的性能要求。新设计可以使用较小的电动机来节省成本，但是它对控制器提出了新的要求，以避免对机器造成昂贵的损害。为了完成新设计而没有成本或时间超支，该公司使用了基于模型的设计策略，称为虚拟调试。通过这种策略，新设计的基于物理的模型可以用于告知电机选型的精确要求，并且还可以作为新的复杂控制器的有效测试平台。

　　由于没有自己的虚拟调试专业知识，该公司转向了Maplesoft和B＆R的软件和开发服务。使用Maplesoft的建模和仿真工具MapleSim，开发了机器的动态模型。借助贝加莱的服务，创建了模型，该模型为机器的电动机尺寸和控制策略提供了虚拟基础。

　　具有成本效益的电机尺寸调整，适用于新的运动曲线

　　使用MapleSim，创建了新设计的基于物理学的模型（图1）。该公司向贝加莱（B＆R）提供了其新机构的详细信息，包括几何形状，材料规格以及建议的机器运动曲线。利用此信息，创建了MapleSim模型以测试电动机的负载要求。通过将公司现有的CAD信息导入MapleSim，可以在几天之内建立并定制模型，从而使电动机的尺寸确定比公司的传统流程所允许的更快地开始。

　　新合模机构的MapleSim模型包括机构几何形状，电机规格和其他细节，以确保逼真的仿真。

　　为了确保MapleSim模型的准确性，客户为此提供了来自其先前运动曲线的数据。通过演示传统运动轮廓的相同加载要求，该模型具有很高的真实性，这给公司带来了信心，可以继续前进并探索该机制的新提议运动轮廓。

　　MapleSim中的仿真结果除了可以进行快速视觉检查的3-D可视化窗口外，还能够根据给定的运动曲线显示电机要求。

　　新的运动配置文件在MapleSim中实现，结果如图2所示。仿真结果自动显示3D可视化效果，以进行快速设计检查，随后的电动机负载要求也显示在可视化效果旁边。这些结果被公式化为普通的速度-扭矩图（图3）。在该图中，机器的占空比（绿色）被认为恰好在公司的电动机要求（蓝色）之内。该信息向公司保证，在机器建议的运动曲线中的每个点上，电动机都将在安全范围内运行，并且电动机本身的尺寸没有不必要的大误差范围。

　　如图所示的Speed-Torque曲线表明，在整个机器的工作周期内，所需的电动机转矩（绿色）将保持在指定电动机（蓝色）的工作特性之内。

　　控制策略测试

　　新机器将通过使用双轴关闭机构将电动机负载分成两半，从而有助于降低单个大型电动机的成本。这种新设计的关键要求是在模具打开和关闭期间，两个轴保持平行。如果任一轴未对准，则可能会严重损坏机器。为了防止这种损坏，控制策略必须确保在各种条件下的轴对齐。为了降低机器损坏的风险，虚拟调试技术被用来对照先前创建的基于物理的模型来测试控制器性能。

　　为了准备用于虚拟调试的MapleSim模型，对其进行了改进以反映新的双轴设计（图4）。复制了新的机制并将其连接到模具子系统，该子系统将模具建模为弹簧阻尼器系统。当子系统关闭模具并经历注射成型材料的推回操作时，该子系统在机构上提供了所需的力。

　　通过将MapleSim中的机制加倍，对新的关闭机制进行了建模，以准备B＆R Automation Studio中的控件设计。

　　然后，将MapleSim模型导出为功能模型单元（FMU），该模型充当一个独立的可执行模型，可以在多种其他设计工具中使用（图5）。FMU导入了B＆R Automation Studio，在B＆R Automation Studio中，它用作各种输入（电动机转矩）和输出（传感器数据），可以实时运行以进行控制测试。

　　功能模型单元（FMU）充当一组输入和输出，自动化软件可以使用这些输入和输出进行控制设计和实时测试。

　　进入B＆R Automation Studio后，将对新模型和控制器的准确性进行测试，以确保它们可以为公司的目标提供有意义的结果。在运动轮廓测试之后的几周内，该公司为其新的双轴机构创建了物理原型。虽然此原型能够为他们提供一些测试信息，但关键信息-保持轴对齐的控制器坚固性-会严重损坏机器，从而使重复测试成为物理原型上极为昂贵的选择。通过使用虚拟模型，可以避免这些风险。

　　真实性测试的结果可以在看到，显示了模型性能与物理原型性能之间的紧密契合。这种准确性使客户有信心进行控制器的坚固性测试。通过仅在一根轴上插入可自定义的摩擦块，可以对模型进行调整，以模拟可能导致未对准的各种条件。使用各种摩擦值进行了控制器测试，并且显示了控制器对轴对齐的影响在引入摩擦后成功地使轴对齐。通过针对虚拟模型对控制器进行测试，可以在原本需要物理机器的时间的一小部分中进行无数次仿真，从而节省了时间和金钱，从而确保了机器的坚固，可靠。

　　虚拟调试可以帮助公司探索，测试和验证新设计，同时减少花在产品开发上的时间和金钱。在这种情况下，该公司能够使用具有更小，更便宜的电机的新型双轴设计，制造出具有成本竞争力的注塑机。通过使用MapleSim，模拟了电机的精确负载要求，从而确保公司选择了适合该工作的电机。为了避免损坏控制器的原型所造成的成本和延误，他们能够使用虚拟调试来确保控制器的鲁棒性。总之，这些技术为该公司提供了一套功能强大的新设计工具，从而帮助他们在已经竞争激烈的市场中继续保持领先地位。