建模与分析软件简介
有限元分析建模及ANASYS简介
ANSYS功能概览
• • • • • 结构分析 热分析 电磁分析 流体分析 (CFD) 耦合场分析 - 多物理场
ANSYS 结构分析 概览
结构分析用于确定结构的变形、应变、应力及反作用力等.
结构分析的类型: • 静力分析 - 用于静态载荷. 可以考虑 结构的线性及非线性行为，例如: 大 变形、大应变、应力刚化、接触、 塑性、超弹及蠕变等. • 模态分析 - 计算线性结构的自振频率 及振形. 谱分析 是模态分析的扩展， 用于计算由于随机振动引起的结构 应力和应变 (也叫作 响应谱或 PSD).
2. 有限元建模的基本内容
• 有限元建模在一定程度上是一种艺术，是一种物体发生的物理相互 作用的直观艺术。一般而言，只有具有丰富经验的人，才能构造出 优良的模型。建模时，使用者碰到的主要困难是：要理解分析对象 发生的物理行为；要理解各种可利用单元的物理特性；选择适当类 型的单元使其与问题的物理行为最接近；理解问题的边界条件、所 受载荷类型、数值和位臵的处理有时也是困难的。 • 建模的基本内容： • 1、力学问题的分析（平面问题、板壳、杆梁、实体、线性与非线 性、流体、流固耦合…..）-----取决于工程专业知识和力学素养。 • 2、单元类型的选择（高阶元/低阶元？杆/梁元？平面/板壳？ ….. ） -----取决于对问题和单元特性的理解及计算经验。 • 3、模型简化（对称性/反对称性简化、小特征简化、抽象提取、支 坐等简化） • 4、网格划分（手工、半自动、自动，单元的形状因子？） • 5、载荷、约束条件的引入（载荷等效、边界处理） • 6、求解控制信息的引入
曲轴的有限元模型
6.ANSYS简介
大型通用有限元分析软件ANSYS，自1971年推出至今，已经 发展功能强大、前后处理和图形功能完备的有限元软件，并广 泛地应用于工程领域。可以分析结构、动力学、传热、热力耦 合、电磁耦合、流固耦合等领域的问题。 ANSYS采用开放式结构：提供了与CAD软件的接口，用户编 程接口UPFs，参数化设计语言APDL。 ANSYS分为系统层，功能模块层两层结构。可以使用图形方 式，也可以使用批处理方式。
fluent软件介绍
Fluent软件简介想起CFD，人们总会想起FLUENT，丰富的物理模型使其应用广泛，从机翼空气流动到熔炉燃烧，从鼓泡塔到玻璃制造，从血液流动到半导体生产，从洁净室到污水处理工厂的设计，另外软件强大的模拟能力还扩展了在旋转机械，气动噪声，内燃机和多相流系统等领域的应用。
今天，全球数以千计的公司得益于FLUENT的这一工程设计与分析软件，它在多物理场方面的模拟能力使其应用范围非常广泛，是目前功能最全的CFD软件。
FLUENT因其用户界面友好，算法健壮，新用户容易上手等优点一直在用户中有着良好的口碑。
长期以来，功能强大的模块，易用性和专业的技术支持所有这些因素使得FLUENT受到企业的青睐。
网格技术，数值技术，并行计算计算网格是任何CFD(Computational Fluid Dynamics, 即计算流体动力学)计算的核心，它通常把计算域划分为几千甚至几百万个单元，在单元上计算并存储求解变量，FLUENT使用非结构化网格技术，这就意味着可以有各种各样的网格单元：二维的四边形和三角形单元，三维的四面体核心单元、六面体核心单元、棱柱和多面体单元。
这些网格可以使用FLUENT的前处理软件GAMBIT自动生成，也可以选择在ICEM CFD工具中生成。
在目前的CFD市场， FLUENT以其在非结构网格的基础上提供丰富物理模型而著称，久经考验的数值算法和鲁棒性极好的求解器保证了计算结果的精度，新的NITA算法大大减少了求解瞬态问题的所需时间，成熟的并行计算能力适用于NT，Linux或Unix 平台，而且既适用单机的多处理器又适用网络联接的多台机器。
动态加载平衡功能自动监测并分析并行性能，通过调整各处理器间的网格分配平衡各CPU的计算负载。
湍流和噪声模型FLUENT的湍流模型一直处于商业CFD软件的前沿，它提供的丰富的湍流模型中有经常使用到的湍流模型、针对强旋流和各相异性流的雷诺应力模型等，随着计算机能力的显著提高，FLUENT已经将大涡模拟（LES）纳入其标准模块，并且开发了更加高效的分离涡模型（DES），FLUENT提供的壁面函数和加强壁面处理的方法可以很好地处理壁面附近的流动问题。
常见工程结构分析软件介绍
常见工程结构分析软件介绍1. 概述工程结构分析软件是用来模拟和分析各种建筑、桥梁、高速公路、塔楼等工程结构的行为和性能的计算机软件。
这些软件通常基于有限元法（Finite Element Method, FEM）进行建模和分析，能够预测结构在各种负载和环境条件下的变形、应力和振动等参数，从而为工程设计和评估提供依据。
在本文中，我们将介绍几种常见的工程结构分析软件。
2. ANSYSANSYS是一种广泛使用的工程结构分析软件，它提供了强大的模拟和分析功能，可以用来研究和优化各种工程结构的性能。
ANSYS可以用于建立复杂的三维模型，应用包括结构力学、流体力学、电磁场分析等。
它的有限元分析求解器可以精确地模拟结构的行为，并提供详细的应力和变形分析结果。
ANSYS的用户界面友好，容易上手，支持多种模型导入和导出格式。
它还提供了丰富的预处理和后处理工具，包括模型几何修改、网格生成、结果可视化等，能够满足工程师对于结构分析的各种要求。
3. ABAQUSABAQUS是另一个常用的工程结构分析软件，它也基于有限元法进行建模和分析。
ABAQUS提供了强大的物理建模和求解功能，可以用于分析多种结构，如建筑物、桥梁、航空航天器等。
ABAQUS的求解器可以处理复杂的非线性问题，如接触、材料非线性和大变形等。
ABAQUS的用户界面清晰简洁，支持脚本编程，可以通过Python脚本实现自动化分析任务。
它还提供了各种后处理功能，包括曲线绘制、动画生成和结果可视化等，方便用户对分析结果进行进一步的分析和展示。
4. SAP2000SAP2000是一种广泛应用于结构分析和设计的软件，它可用于各种建筑和土木工程结构的模拟和分析。
SAP2000提供了丰富的建模和分析功能，包括静力分析、动力分析和频率分析等。
SAP2000的用户界面简单直观，支持多种模型导入和导出格式。
它提供了强大的网格生成功能，能够快速生成复杂结构的网格模型。
此外，SAP2000还具备丰富的分析和设计工具，例如钢筋设计、模态提取和地震响应分析等，可以帮助工程师更好地完成结构的设计和评估。
建模软件介绍
3d建模软件3dsmax拥有非常强大的工具集用于3D建模，更不用说流体模拟、毛发，以及角色操纵和动画。
它使用直接操作和程序建模技术，并且不同修改器的庞大库使新建或中级3D艺术家的建模过程更容易。
mayaMAYA更适合做电影级别的影视动画等等，不适合那种短平快的项目。
rhino结构把握不够严谨，拿去3D打印很容易出错，渲染效果图，组合Keyshort渲染Cinema 4D适合专业：视觉、平面设计简单易学，易上手，出图快效果好擅长运动图形数据以及数据可视化处理拥有优质的参数化建模工具，支持软件外的插件使用ZBrushBrush是想要3D打印玩具和人偶的艺术家的一个热门的选择，也有专门针对3D打印的工具。
对于人体模型的创作，也是业界翘楚。
它在人体模型方面的应用，软件可以将模型雕刻的非常细致，无论是结构还是肌肉走势都很清晰的展现出来。
Blender 免费适合专业：设计，动画制作针对电脑3D艺术的完整流程软件。
用它基本上可以完成3D艺术所需要的所有工作，是唯一可以做到一个软件从前期设定到后期剪辑出片Houdini适合专业：视觉特效制作自带的渲染器是Mantra，基于Reyes渲染架构，因此也能够快速的渲染运动模糊、景深和置换效果。
Mantra是经过产品验证的成熟渲染器，可以满足电影级别的渲染要求。
Houdini Apprentice，这是Houdini FX的一个免费版本，学生、艺术家和业余爱好者可以使用它进行个人的非商业项目Modo高级多边形细分曲面，建模、雕刻、3D绘画、动画与渲染的综合性3D 软件。
以建模为核心，Modo是创建多边形形式的最佳应用程序之一，使用了直接工具和过程技术。
添加最佳的MeshFusion布尔系统只是扩展了它的建模功能。
Alias精度高，创建复杂曲面，工业设计领域拥有大量曲线外形且对精度有高要求的产品Marvelous Designer服装设计，模拟布纹功能渲染vary1. VRay的最大特点是可以较好地平衡渲染品质和计算速度,并提供了多种GI方式,选择渲染方案时也比较灵活.2. 通过全局照明实现模拟真实场景光线的反弹方式,并达到逼真的渲染效果,也适用于模型复杂、材质丰富、场景宏大的模型渲染.3. 可以支持VRay材质和大部分max自带的普通材质,VRay Mtl材质是它自带的材质类型,也是毕竟奥尼重要的材质类型,突出之处是可以控制物体的模糊反射和折射,以及半透明材质.4. 提供单独渲染程序,方便制作者使用.5.可支持散焦的渲染、运动模糊渲染.不用太多参数就可以控制渲染质量.Corona---3ds max c4d1、超高的渲染质量和逼真的效果CR渲染器在灯光效果的设计上是基于现实效果的，渲染效果非常逼真。
WPS办公软件多种数据分析与建模工具
WPS办公软件多种数据分析与建模工具作为一款功能强大的办公软件，WPS办公软件不仅具备常见的文字处理、表格计算和演示文稿制作功能，还内置了多种数据分析与建模工具，为用户提供了更加便捷高效的数据处理和决策支持能力。
一、多种数据分析工具WPS办公软件提供了多种数据分析工具，包括数据排序、筛选、透视表和数据分列等功能。
通过这些工具，用户可以对大量的数据进行快速整理和分析，发现其中的规律和关联。
1. 数据排序数据排序是数据分析中常用的功能之一，WPS办公软件提供了灵活方便的数据排序功能。
用户可以根据需要选择按照某一列的数值大小、字母序或自定义顺序进行排序，同时还可指定升序或降序排列，以快速获取所需数据。
2. 数据筛选数据筛选功能可帮助用户从大量数据中过滤出所需的数据，提供了多种条件筛选和逻辑关系设定方式。
用户可以根据具体要求，选择单个条件或多个条件进行筛选，以获取符合条件的数据子集。
3. 透视表透视表是一种常用的数据分析工具，能够对大量数据进行汇总和分析。
WPS办公软件内置了强大的透视表功能，用户可以通过简单的拖拽和设置，对数据进行多维度分析，并生成清晰易懂的透视表报表，辅助用户深入理解数据。
4. 数据分列当数据中多个字段混合在一列中时，数据分列功能可以将其拆分为多个列，方便用户进行后续分析和处理。
WPS办公软件提供了简单易用的数据分列功能，用户只需指定分隔符，即可将数据快速分隔为多个字段。
二、建模工具与函数除了数据分析工具，WPS办公软件还提供了丰富的建模工具和数学函数，用于数据建模和复杂计算。
下面介绍几个常用的建模工具和函数。
1. 条件格式通过条件格式功能，用户可以根据数据的特定条件，自动将其标记为不同的格式，如颜色、图标、数据条等。
通过设定适当的条件格式规则，可以直观地显示数据的差异和趋势，帮助用户更好地分析数据。
2. 数据透视图数据透视图是一种可视化数据建模工具，可以将大量数据以交叉表的形式展示，快速分析数据的关系和规律。
3D建模软件技术解析
3D建模软件技术解析第一章：3D建模软件简介3D建模软件是一种专业的计算机辅助设计（CAD）工具，用于创建三维模型。
它们提供了各种功能和工具，帮助用户进行建模、造型、渲染和动画等工作。
本章将介绍一些常见的3D建模软件，并探讨它们的特点和应用场景。
1. AutoCADAutoCAD是一款广泛应用于工程设计和建筑行业的3D建模软件。
它提供了丰富的绘图和建模工具，可用于创建各种类型的三维模型，包括建筑物、机械零件等。
AutoCAD具有强大的编辑和修饰功能，可以轻松地进行设计变更和优化。
2. SolidWorksSolidWorks是一款专业的三维建模软件，广泛应用于机械工程和制造领域。
它具有强大的造型和装配功能，可以快速创建复杂的机械零件和装配体。
SolidWorks还提供了强大的模拟和分析工具，帮助用户进行性能评估和优化。
3. BlenderBlender是一款免费的开源3D建模软件，适用于各行各业的设计师和艺术家。
它提供了全面的建模、动画、渲染和合成功能，可用于创作各种类型的视觉效果和动画作品。
Blender还支持脚本编程，用户可以通过编写脚本来扩展软件的功能。
第二章：3D建模技术基础在使用3D建模软件之前，了解一些基本的3D建模技术是非常重要的。
本章将介绍一些常用的3D建模技术，并探讨它们的原理和应用。
1. 多边形建模多边形建模是一种常见的3D建模技术，它使用多边形网格来表示三维模型。
用户可以通过绘制、移动和编辑多边形来创建和修改模型的形状。
多边形建模适用于创建复杂的有机形状，如人物角色和动物模型。
2. 曲面建模曲面建模是一种基于曲面的3D建模技术，它使用数学曲面来表示模型的形状。
曲面建模适用于创建光滑的有机形状，如汽车车身和产品外观设计。
用户可以通过调整曲面的控制点来改变模型的形状。
3. 实体建模实体建模是一种基于几何体的3D建模技术，它使用立方体、球体、圆柱体等基本几何体来构建模型。
用户可以通过布尔运算和修改几何体的参数来创建和修改模型的形状。
PKPMV3.1版本整体改进(第三版)下
分析流程优化
高效分析内核
对分析内核进行了全面优化，使得分析 过程更加快速、准确，大大缩短了分析 时间。
VS
多物理场耦合分析
支持多物理场耦合分析，能够更准确地模 拟结构的实际工作状态，提高了分析的可 靠性。
后处理流程优化
丰富的可视化效果
提供了丰富的可视化效果和图表，使得后处理过程更加生动、直观，方便用户更好地理解分析结果。
经过多年的研发和升级，PKPM V3.1版本在计算精度、稳定性、易用性等 方面都有了显著提升。
软件特点
全面性
PKPM软件涵盖了建筑、结构、水暖电等各专业的计算分析功能，能 够满足工程项目的全方位需求。
高效性
软件采用了先进的算法和计算技术，能够快速准确地完成建模、分析 和设计工作。
易用性
软件界面友好，操作简单，用户可以轻松上手。
总结词
总结词
在建模过程中，应遵循相关规范和标准， 确保模型符合实际工程要求。
对于复杂的结构形式，可以采用辅助工具 进行建模，以提高建模效率和准确性。
分析常见问题及解决方案
总结词 总结词 总结词 总结词
分析过程中常见的问题包括计算结果不准确、分析过程出现异 常等。
解决方案包括检查模型输入参数的准确性、确保计算设置的正 确性、以及参考相关规范和标准进行模型修正。
支持多种输出格式，如Excel、PDF等，方便用 户导出结果。
丰富的可视化工具
提供了丰富的可视化工具，如云图、等值线等，方便用户对结果进行可视化分 析。
软件性能的改进
更加快速的运算速度
优化了软件算法，提高了运算速度，缩短了 分析时间。
支持多核处理器
优化了软件并行计算能力，支持多核处理器， 提高了计算效率。
Witness软件功能简介全
目录:一、Witness 软件简介1、系统仿真技术2、Witness应用领域3、Witness主要功能4.使用Witness的收益二、Witness 提供的模块三、Witness应用案例举例1、Witness各种领域的应用实例1-1、Witness在“公共服务”领域的应用1-2、Witness在“生产制造”领域的应用1-3、Witness在“能源工业”领域的应用1-4、Witness在“航空航天”领域的应用1-5、Witness在“医药化工”领域的应用1-6、Witness在“国防科技”领域的应用1-7、Witness在“呼叫中心”领域的应用2、应用模型举例(图)2-1、工厂规划模型2-2、呼叫/访问中心模型2-3、制造维护模型2-4、订货/储运模型2-5、飞机备件供应模型2-6、库存模型2-7、港口模型2-8、供应链模型2-9、公交车站模型3、如何建立模型举例3-1、交通控制仿真案例3-2、机场仿真模型案例3-3、家电维修部人力资源配置仿真模型3-4、医院病床数与服务水平优化仿真模型3-5、混流生产系统建模与仿真模型3-6、钢材配送供应链模型4、典型项目应用实例4-1、社区的警力配备与犯罪的预防控制4-2、Witness帮助改进Heathrow机场4-3、在银行、保险、金融中的应用4-4、在金融部门的业务咨询3-5、在日本尼桑汽车中的仿真生产的改进4-6、Witness在零售业的应用4-7、在Exxon航运分配的改善4-8、“空中客车”大型客机设计四、Witness中国部分用户1、Witness中国部分用户2、Witness国外部分用户附:生产系统场景虚拟现实软件简介L一、Witness 软件简介Witness就是由英国 lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。
它可以用于离散时间系统的仿真,同时又可以用于连续流体(如液压、化工、水力)系统的仿真。
目前已被成功运用于国际3000 多家知名企业的解决方案项目,如Airbus 公司的机场设施布局优化、BAA 公司的机场物流规划、BAE SYSTEMS 电气公司的流程改善、Exxon 化学公司的供应链物流系统规划、Ford 汽车公司的工厂布局优化与发动机生产线优化、Trebor Bassett 公司的分销物流系统规划等。
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三维建模必须借助软件来完成，这些 软件常被称为三维建模系统。
工业上常用的三维建模软件有：Catia、 solidworks、UG、ProE、AutoCAD等
1.31 CATIA
CATIA是法国Dassault System公司旗下 的CAD/CAE/CAM一体化软件，Dassault System 成立于1981年，CATIA是英文 Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的缩写。
UG UGS的起源软件发展及现状
UGS 起源于麦道(MD)
公司，60年代起成为 商业化软件。由 Boeing -- McDonnell Douglas公司开发。
22
世界级的CAD/CAE/CAM一体化解决方案
UG
23
UG软件的技术特性
• 集成的产品开发: UG是一个完全集成的 CAD/CAM/CAE 软件集 ，它致力于从概念设计到功能工程分析到制造的整个产品开 发过程。
• 2D到3D转换工具 • 内置零件分析 • 机器设计工具 • 模具设计工具 • 消费产品设计工具 • 对现成零组件的线上存取 • 模型组态管理 • 零件模型建构 • 曲面设计
Solidworks功能
1、Top Down(自顶向下)的设计 2、Down Top (自下向上)的设计 3、配置管理 4、易用性及对传统数据格式的支持 5、零部件镜像 6、装配特征 7、工程图(RapidDraft,剖中剖,交替位置视图) 8、eDrawing 9、钣金设计
• 相关性: 通过应用主模型方法，从设计到制造所有应用相关联 。
• 并行协作:通过应用主模型,产品数据管理PDM(iMAN),产品可 视化(PV),以及Internet技术，支持扩展企业范围的并行协作 。
• 基于知识的工程: 用知识驱动的自动化， Unigraphics 解决 了怎样捕捉，再使用和运用累积在制造产品的人和过程中的 知识问题。
CATIA的logo
CATIA软件介绍
CATIA V5是IBM/DS基于Windows NT/2000 操作系统上开发的高端的CAD/CAM软件，它涵 盖了产品开发的全过程，提供了完善无缝的集成 环境。
CATIA V5之前的版本CATIA V4是基于 UNIX系统开发的，随着NT操作系统的普及，以 及个人计算机性能不断地提高、成本不断地下降 ，许多高端的CAD/CAM软件纷纷从UNIX移植到 Windows NT平台。IBM/DS在充分了解客户的需 求，并积累了大量客户的应用经验后，决定开发 新一代基于NT平台的CATIA即CATIA V5。
Solidworks界面
solidworks设计产品效果图
Solidworks建立的F14 战机模型
Solidworks建立的某 发动机模型
1.33 UG
UG（Unigraphics NX）是 Siemens PLM Software公司出 品的一个产品工程解决方案， 它为用户的产品设计及加工过 程提供了数字化造型和验证手 段。Unigraphics NX针对用户 的虚拟产品设计和工艺设计的 需求，提供了经过实践验证的 解决方案。UG同时也是用户指 南（user guide）和普遍语法 （Universal Grammer）的缩写。
常用三维建模及分析软件介绍
航空学院
提纲
1.1 概述 1.2 常用的三维建模及有限元分析软件 1.3 三维建模软件 1.4 有限元分析软件
1.1 概述
在出现计算机绘图以前我们是这样画图的
随着CAD技术的发展
• 计算机辅助设计（CAD）已经成为了现 阶段设计领域的一个趋势；
• 计算机辅助设计（CAD）的优势； • 大量辅助设计商业软件的大量涌现不仅
计算机中通过三维建模建立的三维数字形体， 称为三维数字模型，简称三维模型。
在三维模型的基础上，人们可以进行后续的许 多工作，如CAD（Computer Aided Design）、 CAM（Computer Aided Manufacturing）、CAE （Computer Aided Engineering）等。
对工业领域起到了强大的推动作用，更 为学术研究领域提供了各种研究工具。
1.2 常用的三维建模及有限元分析软件
三维建模是什么？ 三维建模在现实中非常常见，如孩子们堆沙丘城堡、搭积木的过程
是三维建模的过程，雕刻、制作陶瓷艺术品等，也都是三维建模的过程。 人脑中的物体形貌在真实空间再现出来的过程，就是三维建模的过程。 广义地讲，所有产品制造的过程，无论手工制作还是机器加工，都是
将人们头脑中设计的产品转化为真实产品的过程，都可称为产品的三维 建模过程。
常用的软件：
三维建模软件 Catia、solidworks、UG、Pro/E、AutoCAD等
有限元分析软件 ANSYS、MSC、ABAQUS、AD建模是指在计算机上建立完整的产品三维 数字几何模型的过程，与广义的三维建模概念有所 不同。
• 客户化:Unigraphics提供CAD/CAM/CAE业界最先进的编程工具 集定制 Unigraphics和裁编它以满足一个企业的需求
CATIA的运用范围
CATIA在全球已经拥有超过100万的用户，包括11个 工业领域
CATIA V5的应用举例
CATIA的功能
CATIA的界面
CATIA设计效果图
CATIA V5环境下设计 的波音787外观模型
商用客机模型
1.32 solidworks
SolidWorks为达索系统（Dassault Systemes S.A）下的子公司，专门负责研发 与销售机械设计软件的视窗产品。达索公司 是负责系统性的软件供应，并为制造厂商提 供具有Internet整合能力的支援服务。
SolidWorks2010启动页面
Solidworks软件简介
SolidWorks软件是世界上第一个基于 Windows开发的三维CAD系统，由于技术 创新符合CAD技术的发展潮流和趋势， SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产 业中获利最高的公司。
Solidworks软件的工具