虚拟制造相关软件

10.03.2020
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SolidEdge
采用Unigraphics Solutions的Parasolid V10造型内核作为 强大的软件核心。SolidEdge利用相邻零件的几何信息，使 新零件的设计可在装配造型内完成；模塑加强模块直接支 持复杂塑料零件造型设计；钣金模块使用户可以快速简捷 地完成各种钣金零件的设计；利用二维几何图形作为实体 造型的特征草图，实现三维实体造型，为从CAD绘图升至 三维实体造型的设计提供了简单、快速的方法。
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LS-DYNA3D
美国Lawrence Livemore国家材料实验室J.O.Hallquist教授主持 开发的几何大变形、非线性材料和接触摩擦滑动边界三重非线 性动力分析程序，1976年推出. LS-DYNA 是世界上最著名的通用显式动力分析程序，能够模拟 真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维、三维非线 性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题， 同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。在工程应用领域被 广泛认可为最佳的分析软件包。与实验的无数次对比证实了其 计算的可靠性。 LS-DYNA程序96版是功能齐全的几何非线性（大位移、大转动 和大应变）、材料非线性（140多种材料动态模型）和接触非 线性（50多种）程序。它以Lagrange算法为主，兼有ALE和 Euler算法；以显式求解为主，兼有隐式求解功能；以结构分析 为主，兼有热分析、流体-结构耦合功能；以非线性动力分析为 主，兼有静力分析功能（如动力分析前的预应力计算和薄板冲 压成型后的回弹计算）；军用和民用相结合的通用结构分析非 线性有限元程序
第三章 虚拟制造相关软件
3DS MAX
3DStudio MAX,简称3DS MAX，其前身为运行在DOS操作系 统下的3DS，由著名的AutoDesk公司麾下的Discreet多媒体分部 推出的一种功能强大的三维设计软件包，是当前世界上销量最 大的一种三维建模、虚拟现实建模的应用软件。
在应用技能方面，拥有强大功能的3DSMAX被广泛地应用于 电视及娱乐业中，比如片头动画和视频游戏的制作，在应是特 效方面的应用。而在国内发展的相对比较成熟的建筑效果图和 建筑动画制作中，3DSMAX的使用率更是占据了绝对的优势。 根据不同行业的应用特点对3DSMAX的掌握程度也有不同的要 求。在虚拟现实方面，主要要求是对场景物体进行建模，并可 以通过相关的插件输出其他文件格式的模型，一般是一些简单 的动画功能。
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MDT
MDT是Autodesk公司在PC平台上开发的三维机械CAD 系统。它以三维设计为基础，集设计、分析、制造以及文 档管理等多种功能为一体。MDT基于特征的参数化实体 造型、基于NURBS的曲面造型、可以比较方便地完成几百 甚至上千个零件的大型装配、提供相关联的绘图和草图功 能、提供完整的模型和绘图的双向联结。该软件与 AutoCAD完全融为一体，用户可以方便地实现三维向二维 的转换。MDT为AutoCAD用户向三维升级提供了一个较 好的选择。
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ANSYS
ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦 合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世 界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS 开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享 和交换，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。 ANSYS软件主要包括三个部分：前处理模块，分析 计算模块和后处理模块。 分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非 线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、 电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的 耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有 灵敏度分析及优化分析能力；
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AutoCAD
AutoCAD是美国Autodesk公司为微机开发的一个交 互式二维工程绘图软件，Autodesk公司是拥有全球用户 量最多的软件供应商，也是全球规模最大的基于PC平台 的CAD和动画及可视化软件企业。AutoCAD是当今最流 行的二维绘图软件，有强大的二维功能，如绘图、编辑、 剖面线和图案绘制、尺寸标注以及二次开发等功能，同 时有部分三维功能。AutoCAD提供AutoLISP、ARX等作 为二次开发的工具。AutoCAD Mechanical是2D机械设 计与工程用的AutoCAD，含有智能的工程图与详细视图 的制作能力，拥有增強的设计与分解工具，內建 IGES转 换器，可以在 Autodesk Streamline提供的主机服务上， 共享设计资料，进行项目合作。
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UG/FEA
UG/FEA是一个与UG/Scenario for FEA前和后处理功能紧 密集成的有限元解算器，优越的单元技术和强大的数字方法 是UG/FEA的基础，稀少的矩阵数字法，大大地增加了解算 速度和减少需要的磁盘空间量，使数字处理快速的有效。
UG/FEA支持概念分析的广泛的各种分析类型，这些包括线 性静态，标准模态，稳态热传递，线性屈服和支持装配件包 括间隙分析，对薄壁零件和梁的尺寸优化 作为可选项功能是 有效支持的材料类型包括各向同性，各向异性和正交 （Orthotrapic）异性。
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MSC系列
MSC.Software Corporation (简称MSC)创建于1963年, 总部 设在美国洛杉矶，是享誉全球最大的工程校验，有限元分析 和计算机仿真预测应用软件(CAE) 供应商，也是世界最著名 最权威最可靠的大型通用结构有限元分析软件 MSC.NASTRAN的开发者。MSC公司的 MSC.NASTRAN 软 件始终作为美国联邦航空管理局(FAA)飞行器适航证领取的 唯一验证软件。 MSC.NASTRAN是世界上功能最全面、性能超群、应用最广 泛的大型通用结构有限元分析软件，也是全球CAE工业标准 的原代码程序。能够有效解决各类大型复杂结构的强度、刚 度、屈曲、模态、动力学、热力学、非线性、(噪)声学、流 体-结构耦合、气动弹性、超单元、惯性释放及结构优化等问 题。通过MSC.NASTRAN的分析可确保各个零部件及整个系 统在最合理的环境下正常工作，获得最佳性能。
非线性求解器(Model Solution Non-Linear) 用于载荷、材 料特性、接触条件或结构刚度随位移变化的非线性条件下的 有限元分析非线性求解器支持几何非线性、材料非线性、面 面接触及它们综合的分析；还支持加载自动步长控制和弯曲 分析等复杂问题。
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SolidWorks
由美国SolidWorks公司于1995年11月研制开发的 SolidWorks是一套基于Windows平台的全参数化特征造型 软件，它可以十分方便地实现复杂的三维零件实体造型、 复杂装配和生成工程图。图形界面友好，用户上手快。该 软件可以应用于以规则几何形体为主的机械产品设计及生 产准备工作中，其价位适中。该软件采用Parasolid作为几 何平台和DCM作为约束管理模块，自顶向下基于特征的 实体建模设计方法，可动态模拟装配过程，自动生成装配 明细表、装配爆炸图，动态装配仿真、干涉检查、装配形 态控制，同时具有中英文两种界面可供选择其先进的特征 树结构使操作更加简便和直观。
3DSMAX常用于虚拟现实技术的建模，尤其是WEB3D的应用。 与其它的同类软件相比，它具有以下的优点： （1）提供了强大的建模功能 （2）性价比高 （3）入学容易，学习简单 （4）使用者多，便于交流与应用
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Unigraphics（UG）
Unigraphics Solutions公司开发的产品UG是一个功能强 大的CAD/CAM软件，针对于整个产品开发的全过程，从产 品的概念设计直到产品建模、分析和制造过程，它提供给 用户一个灵活的复合建模模块。作为一流产品，UG提供了 全系列的工具，包括针对计算机辅助工业设计（CAID）艺 术级工具，并与功能强大的CAD/CAM/CAE解决方案紧密 集成。UG具有独特的知识驱动自动化（KDA）的功能，使 产品和过程的知识能够集成在一个系统里。
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I-DEAS
美国SDRC公司开发的CAD/CAM软件。I-DEAS的新能力 涉及针对各产品领域的增强。包括核心实体造型及设计、 数字化验证(CAE)，数字化制造(CAM)、二维绘图及三维 产品标注。I-DEAS在CAD/CAE一体化技术方面一直雄居世 界榜首，软件内含诸如结构分析、热力分析、优化设计、 耐久性分析等真正提高产品性能的高级分析功能。IDEASCAMAND是CAM行业的顶级产品，可以方便地仿真 刀具及机床的运动，可以从简单的2轴、2.5轴加工到以7 轴5联动方式来加工极为复杂的工件表面，并可以对数控 加工过程进行自动控制和优化。
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CATIA
法国达索（Dassault）飞机公司DassaultSystems工程部 开发的产品。该系统是在CADAM系统（原由美国洛克希 德公司开发，后并入美国IBM公司）基础上扩充开发的， 在CAD方面购买原CADAM系统的源程序，在加工方面则 购买了有名的APT系统的源程序，形成了商品化的系统。 CATIA采用先进的混合建模技术、在整个产品生命周期内 方便的修改能力、所有模块具有全相关性、具有并行工程 的设计环境、支持从概念设计直到产品实现的全过程。它 也是世界上第一个实现产品数字化样机开发（DMU）的 软件。CATIA系统如今已经发展为集成化的 CAD/CAE/CAM系统，它具有统一的用户界面、数据管理 以及兼容的数据库和应用程序接口，并拥有20多个独立计 价的模块。
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Pro/Engineer
美国参数技术公司（PTC）的产品。PTC公司提出的单 一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念，开发出来 的第三代机械CAD/CAE/CAM产品Pro/Engineer软件能将 设计至生产全过程集成到一起，让所有的用户能够同时进 行同一产品的设计制造工作，即实现所谓的并行工程。 Pro/Engineer采用技术指标化设计、基于特征的实体模型 化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功 能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画 草图，轻易改变模型。Pro/Engineer系统用户界面简洁， 概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。整个系统建 立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型。
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ABAQUS
ABAQUS是由Hibbitt, Karlsson & Sorensen 公司 (HKS)开发 并且提供售后服务的先进的通用有限元程序系统。其解决问 题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。 ABAQUS包括一个十分丰富的、可模拟任意实际形状的单元 库。并与之对应拥有各种类型的材料模型库，可以模拟大多 数典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶、高分子材料、 复合材料、钢筋混凝土、可压缩有弹性的泡沫材料以及类似 于土和岩石等地质材料。作为通用的模拟计算工具， ABAQUS能解决结构（应力/位移）的许多问题。它可以模拟 各种领域的问题，例如热传导、质量扩散、电子部件的热控 制（热电耦分析）、声学分析、岩土力学分析（流体渗透/应 力耦合分析）及压电介质力学分析。
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I-DEAS有限元分析功能
I-DEAS有限元建模和预览分析结果。直接从I-DEAS零件 主模型、装配体主模型或从其它CAD系统模型自动生成有限 元网格。
线性求解器(Model Solution Linear) 用于线性结构热场和 流场有限元分析的模块，以多种固定形式给出求解参数和输 出结果，使运行简化。