中望软件正式发布仿真解决方案,迈出All-in-One CAx的战略性一步

国内动态 2020-12-16 16:13:23 6091
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12月10日,中望软件面向全球正式发布中望仿真解决方案——ZWSim2021,目前包含中望电磁仿真、中望结构仿真、ZWMeshWorks三大产品。这是中望CAE研发中心自成立以来,在多学科仿真技术领域取得的重大成果,也是中望软件在中望CAD中望3D持续创新获得全球用户认可的基础上,在All-in-One CAx技术布局迈出的具有战略性意义的一步。

现阶段,CAE技术广泛应用于航空航天、汽车、电子、船舶等领域,帮助企业在产品开发阶段通过模拟仿真对模型进行分析和改良,得到更合理的设计,实现降本增效,是驱动企业产品创新的重要引擎。本次ZWSim2021的发布,标志着中望形成了涵盖二维CAD、三维CAD/CAM、CAE仿真分析的产品矩阵,具备满足企业用户“设计-验证-生产/施工”全流程应用需求的All-in-One CAx一体化服务能力,将更好地助力企业创新发展。

先进求解算法应用,仿真分析更精准快速

众所周知,求解算法是通用CAE软件的核心,很大程度上决定了仿真分析的准确性和效率。ZWSim2021采用了一系列优秀的算法和技术,包括基于有限时域差分算法(FDTD)自主研发的EIT算法、经过优化的通用有限单元法,以及共形技术和不规则网格处理技术,软件的仿真精度高且速度快。 

例如,中望电磁仿真采用的EIT(Embedded Integral Technique)嵌入式积分技术,有效克服了传统FDTD算法在模拟弯曲金属界面和介质界面时的梯形误差以及共形FDTD算法稳定性要求导致时间步长降低的效率问题,能够对任意曲面金属和多层薄介质片进行准确模拟,从而大幅度提高电磁仿真效率,降低对计算机硬件的内存消耗,给工程师带来更精准的仿真结果。

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图:克服梯形误差

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图:EIT可准确模拟任意曲面金属和多层薄介质片

而中望结构仿真采用FEM(finite element method)有限单元法,可支持多种单元,包含梁板壳实体等,同时支持多种矩阵求解算法,包括线性方程与特征值求解等,使得求解问题的方法规范化,软件因此能够更充分地利用计算机的高速运算和大量存储功能,实现多线程计算,大幅度提高仿真计算的速度。更重要的是,有限元算法的单元库全面支持多种1D、2D、3D单元,从而可灵活地处理和求解各种复杂几何体,计算效率高,并且精度达到国际先进软件的水平。正是具备了这些技术优势,中望结构仿真才能够高效率地模拟分析结构的静态力学问题、模态问题及稳态、瞬态热问题。

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图:齿轮静力分析(左)与热传导分析(右)

自主三维建模内核加持,建模能力更强大

“几何处理、计算求解及网格剖分是通用CAE软件能力的主要体现。”中望CAE研发中心负责人介绍说:“模型是所有分析、计算的基础,因此,软件的建模和几何处理能力对整个仿真分析流程来说至关重要。”中望三维几何建模内核是通过几何计算来实现三维模型在几何形状和几何关系上的一致性,是三维建模算法的集合。

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图:强大的建模能力

负责人表示:“中望三维几何建模内核是目前国内少数具备完全自主知识产权且经过大量工业生产验证的三维建模内核技术。”得益于其打下的良好基础,这三款仿真软件均拥有强大的建模能力,支持参数化建模和混合建模,工程师在仿真前处理阶段的建模和几何处理效率和体验将得到大幅度提升,从而更高效地完成产品验证和设计优化工作。

目前,中望三维几何建模内核已应用在中望3D、中望电磁仿真、中望结构仿真、ZWMeshWorks中。未来,中望软件将以其为突破口,建立具有国际竞争力的、基于一套数据模型的、可贯穿设计、制造、仿真全过程的三维设计平台。

开放性网格技术平台,行业应用拓展更便捷

除了开发可覆盖多物理场的综合分析软件套件,中望依托自主CAE核心技术打造可进行多学科拓展的仿真基础平台ZWMeshWorks,以满足不同行业、不同用户多学科仿真应用需求。

ZWMeshWorks是一款面向全球开发者的CAE软件集成开发平台,承担着中望“拓展专业仿真学科、丰富CAE应用生态”的发展重任。“ZWMeshWorks采用了先进的德劳内与前沿推进法网格剖分技术,能够快速生成千万级别的高质量一维/二维/三维网格,稳定性强,同时还支持划分多种网格类型,可自动划分六面体混合网格。”负责人指出:“除此之外,ZWMeshWorks还提供有完善的前后处理器以及标准接口,具有高度灵活的定制性和高效的拓展性。”广大开发者用户可在该平台上便捷地进行二次开发,集成任意求解器,为形成自己的CAE软件奠定重要基础。“我们期望中望网格显著提升结构、流体、电磁等多学科专业CAE软件产品的开发效率,加速打造国产CAE行业应用生态”。

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ZWSim系列是中望软件All-in-One CAx发展战略的重要组成部分,在满足二维CAD、三维CAD/CAM应用需求的基础上,进一步满足企业在产品验证和设计优化环节的现实需求,通过CAD、CAE、CAM的深度融合进一步帮助企业缩短产品开发周期,提升市场竞争优势。未来,中望软件将持续加大研发投入,结合用户的使用反馈进一步打磨现有产品,同时大力拓展流体、热学等更多学科仿真应用,打造可信赖的中望All-in-One CAx解决方案,为企业的创新发展提供更强有力的支撑。



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