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1、MSC最最新电子子电器业业综合解解决方案案京汇公公司 王王立朋 编译前 言当今人类类的日常常生活的的每一个个环节几几乎都与与电子电电器脱不不了关系系:从娱娱乐、通通信、运运输以至至于计算算机产品品。20005年年全球电电子行业业的市场场规模已已达1万万5千亿亿美元,且且近年来来发展迅迅速,其其增长速速度已明明显高于于航空、航航天、汽汽车等传传统高科科技产业业。电子电器器产业一一向求快快求新求求变,谁谁能在短短时间内内以最低低的成本本开发出出高品质质产品,谁谁就能在在市场上上抢占先先机。电电子行业业因为产产品延迟迟上市所所导致的的损失,往往往远比比其它行行业严重重。随着着应用的的日益广广泛,对对
2、于电子子电器产产品的品品质要求求也愈来来愈高,高高可靠性性、低能能耗、长长寿命、良良好的环环境适应应能力已已成为当当今高端端电子电电器产品品互相竞竞争的重重点。在在这种时时代背景景和潮流流推动下下,CAAE仿真真分析技技术被越越来越广广泛的应应用于电电子电器器业。CCAE 工具可可让我们们缩短产产品开发发周期、减减低成本本、改善善最终产产品质量量与更容容易达到到客户要要求的设设计变更更,同时时产品可可在更吸吸引顾客客的前提提下及早早上市。MSC公公司作为为全球CCAE产产业的领领头羊,以以及强大大的技术术实力、可可靠的软软件产品品以及全全面周到到的服务务网络,推推出了针针对电子子电器行行业的综
3、综合CAAE解决决方案。MSC的的优势在在于:MMSC是是目前世世界上唯唯一一家家能够提提供最完完整、最最系列化化产品线线的CAAE软件件供应商商,能够够为各户户提供最最全面的的解决方方案;MMSC软软件产品品具有极极高的可可靠性,经经历无数数工程问问题的验验证;MMSC全全球服务务队伍能能够提供供最及时时、周到到、全面面的服务务。MSC电电子产品品机械性性能分析析综合解解决方案案客户需求求 高可靠靠性 良好的的加工性性 确定疲疲劳寿命命 抗冲击击能力分分析 固有振振动与振振动耦合合关系u MSC.Patran综合前后处理软件,有限元建模环境的行业领先者 有限元建模、划分网格 分析结果后处理
4、CAD数据接口u MSC.Nastran综合有限元分析软件,CAE分析领域尖端和主导产品 综合全面的静力学、动力学分析 优化及灵敏度分析 高度灵活的用户化开发工具DMAP语言 作为工业标准的输入/输出格式u MSC.Marc企业级通用非线性分析软件 强大的非线性分析功能 接触、连接分析 压电分析 结构、热、电、磁等多场耦合分析 橡胶、塑料结构分析u MSC.Dytran通用非线性瞬态动力和流固耦合分析软件 碰撞分析、跌落分析 高速电机旋转 爆炸分析 吹制成型u MSC. Fatigue基于有限元的结构疲劳分析软件 计算疲劳裂纹扩展寿命 点焊、焊缝的疲劳寿命分析 电路板焊点疲劳寿命分析 部件间间
5、适配性性设计磁盘驱动动器结构构分析 MSC.Nasstraan 橡胶键盘盘非线性性分析 MSC.Marrc 电视机跌跌落过程程分析 MSC.Dyttrann 电路板焊焊点疲劳劳寿命分分析 MSSC.FFatiigueeMSC电电子产品品热分析析综合解解决方案案客户需求求 电子设设备散热热 电子元元器件热热应力 电气系系统热平平衡 热变形形分析 热、流流、固耦耦合问题题u MSC.Nastran利用MSC.Nastran可以计算出结构内的温度分布状况,并直观地看到结构内潜热、热点位置及分布。可通过改变发热元件的位置、提高散热手段、绝热处理或用其它方法优化产品的热性能。 线性/非线性稳态热传导分析
6、 线性/非线性瞬态热传导分析 相变分析 热控分析 热应力分析u MSC.MarcMSC.Marc软件具有功能强大的一维、二维、三维稳态/瞬态热传导分析能力;能够描述各向同性、各向异性、或正交各向异性的热物理参数。MSC.Marc软件提供四种热分析边界条件:温度、热流强度、表面对流、表面辐射。对于强迫对流传热分析,还可以定义速度场。 塑料、橡胶、复合材料等非金属结构热分析 结构、热、电、流体多场耦合分析 带接触传热分析相控阵雷雷达温度度分布 MSC.Marrc 空间天线线阵列热热/结构构分析 MSC.Marrc 电路板风风冷散热热 CFDD+MSSC.NNasttrann 电子机箱箱热应力力分析
7、 MSSC.NNasttrann MSC电电子产品品声场、噪噪音问题题解决方方案客户需求求 扬声器、麦麦克风设设计 噪音控控制MSC.Acttrann是全球球权威的的振动噪噪音分析析软件,适适用于进进行扬声声器、麦麦克风、移移动电话话、耳机机、压缩缩机、消消声器、冰冰箱、吸吸尘器、吹吹风机、洗洗衣机以以及电子子机箱等等设备的的声场建建模分析析。MSC.Actran简介MSC.Actran是集有限元与无限元于一体的声学分析软件。可求解声音的辐射、衍射、散射、导向传播、封闭声场、吸收、隔音、传输、衰减等,声源模型不仅包括经典的声单极、双极、点或离散载荷以及强迫运动等,也包括高级物理激励模型,如紊流
8、边界层或散射声场等。MSC.Actran 提供了丰富的单元库以及泡沫、多孔弹性、橡胶、玻璃等多种材料库,具有sparse、SuperLU并行、快速FRF Krylov 求解器。可通过超单元与MSC.Nastran双向无缝集成,可对复杂结构等进行振动噪声分析。MSC.Actran关键特色 最快的频率响应分析求解器KRYLOV 同一模型上进行流固耦合分析 在同一模型中可包含多种流体、导纳条件和无限单元 体积吸声材料:泡沫、矿物纤维 可同时考虑管道中的流动和旋转 可考虑内饰件的影响和实际激励麦克风优优化设计计 扬声器声声场分析析 噪音分析析 雷达与天天线系统统仿真分分析解决决方案ADAAMS & E
9、EASYY5 联联合仿真真客户需求求 运动规规律 控制规规律 风载与与平衡分分析 雷达和和天线阵阵面形状状、结构构形式设设计 弹性立立柱刚度度影响 齿轮减减速机构构设计 控制系统统框图 控制系系统与机机械系统统的耦合合规律MSC.ADAAMS 用于建立立详细的的多体(刚刚体或柔柔体)机机构等系系统机械械部分的的模型 长于静力力学、运运动学、动动力学分分析 设计试验验和优化化数据接口MSC.EASSY5 用于建立立详细多多学科系系统(如如液压、气气动、热热、电气气等)和和控制系系统的模模型 长于控制制系统设设计和集集成系统统的仿真真和模型型管理CSPLANT控制目标反馈控制变量EASY5中生成控
10、制信号并响应反馈ADAMS中仿真受控对象运动规律ADAMMS+EEASYY5 = 完整整的、详详细的多多学科机机械系统统仿真联合仿真真的方式式1. 本机两个个软件同同时计算算2. 通过tccp/iip 在在不同计计算机上上同时计计算3. EASYY5控制制系统生生成dlll, 只需要要在ADDAMSS中进行行计算。 MSC. ADDAMSS多体系系统动力力学仿真真软件简简介MSC.ADAAMS可可用于建建立复杂杂机械系系统的“功能化化数字样样机”,在现现实工作作条件下下逼真地地模拟其其所有运运动情况况,并且且可以快快速分析析比较多多种设计计思想,直直至获得得最优设设计方案案,从而而减少昂昂贵的
11、物物理样机机试验,提提高产品品设计水水平,缩缩短产品品开发周周期和开开发成本本。MSC.ADAAMS软软件由于于其领先先的“功能化化数字样样机”技术,迅迅速发展展成为CCAE领领域中使使用范围围最广、应应用行业业最多的的机械系系统动力力学仿真真工具。MSC.ADAAMS适适用于对对各种多多体运动动机构进进行动力力学仿真真,除常常见的各各种车辆辆、飞行行器外,还还可用于于各种大大型机电电设备如如雷达天天线的动动力学仿仿真分析析。MSC.ADAAMS 核心产产品可视化建建模环境境MSCC.ADDAMSS/Viiew可建立机机械系统统的功能能化数字字样机模模型,定定义运动动部件和和约束关关系,施施加
12、外力力或强制制运动,构构建机械械系统的的仿真模模型。解算器MMSC.ADAAMS/Sollverr解算过程程先自动动校验模模型,然然后视模模型情况况,自动动进行各各种类型型的解算算。求解解过程中中可以观观察主要要数据的的变化以以及机构构的运动动情况。可视化后后处理环环境MSSC.AADAMMS/PPosttProocesssorr三洋洗衣机的优化设计显示MSSC.AADAMMS仿真真结果的的可视化化图形界界面,可可同时显显示多次次仿真结结果的动动画以及及数据曲曲线,可可以进行行仿真数数据的后后处理及及干涉碰碰撞检测测等。MSC.ADAAMS 扩展产产品弹性体分分析模块块 MSSC.AADAMM
13、S/FFlexx使用模态态综合法法分析部部件弹性性的影响响,仿真真的结果果,例如如变形、载载荷时间间历程以以及振动动频率等等可以用用于强度度、疲劳劳、噪音音和振动动等后续续分析中中。控制模块块MSCC.ADDAMSS/Coontrrolss 将控制系系统与机机械系统统集成在在一起进进行联合合仿真。集集成的方方式有两两种,一一种是将将MSCC.ADDAMSS建立的的机械系系统模型型集成入入控制系系统仿真真环境,组组成完整整的耦合合系统模模型,进进行联合合仿真。另另一种方方式是将将控制软软件中建建立的控控制系统统读入到到MCSS.ADDAMSS的模型型中,进进行全系系统联合合仿真。三菱电器断路器分
14、析线性化分分析模块块MSCC.ADDAMSS/Liineaar 用于计算算机械系系统的固固有频率率(特征征值)和和振型(特特征矢量量)。振动分析析模块MMSC.ADAAMS/Vibbrattionn用于系统统模型频频域的强强迫振动动分析,以以确定系系统的振振动性能能,进行行减振、隔隔振设计计及振动动性能优优化,并并可根据据根轨迹迹图进行行稳定性性分析,得得到的输输出数据据可以用用来进行行NVHH研究。耐久性分分析模块块MSCC.ADDAMSS/Duurabbiliity 可生成子子系统或或零部件件的载荷荷历程,驱驱动疲劳劳分析的的工具,如如MTSS设备或或疲劳分分析软件件,并可可对部件件进行概
15、概念性疲疲劳强度度方面的的研究。ABB公司机器人的疲劳分析CAD接接口模块块MSCC.ADDAMSS/ExxchaangeeMSC.ADAAMS与与CADD软件的的双向数数据接口口,传递递几何数数据,支支持的几几何模型型传递标标准有:IGEES、STEEP、DWGG/DXXF及Parrasoolidd等。MSC.ADAAMS关关键特色色 软件界面面友好,操操作简单单,易学学易用; 三维实体体碰撞和和冲击分分析功能能; 独特的摩摩擦、间间隙分析析功能; 大型、超超大型工工程问题题的求解解能力; 极好的解解算稳定定性,唯唯一支持持并行计计算; 唯一支持持系统参参数化试试验研究究、优化化分析; 独特
16、的振振动分析析功能,能能分析机机构任意意运动状状态下系系统振动动性能;可以在您所熟悉的CAD软件环境下,直接定义机构,然后传到 ADAMS中 提供多学学科软件件接口,包包括与CCAD、FEAA、CSSD(控控制仿真真软件)之之间的接接口; 提供凝聚聚了丰富富行业应应用经验验的专业业化产品品; 唯一经过过大量的的实际工工程问题题验证的的动力学学软件MSC.EASSY5多多学科系系统和控控制仿真真软件简简介MSC.EASSY5产产品系列列诞生于于波音公公司,是是一套面面向多学学科动态态系统和和控制系系统的仿仿真软件件,用于于在产品品的概念念和系统统级设计计阶段快快速地建建立完整整、可靠靠的功能能虚
17、拟样样机。经经过近330年的的不断改改进和大大量工程程问题的的检验,发发展成为为独一无无二的多多学科动动态系统统仿真和和控制系系统分析析工具,被被广泛应应用于航航空航天天、国防防、汽车车、电器器设备、工工程设备备、重型型机械等等工业领领域。所所有涉及及到动态态系统和和控制系系统的各各种复杂杂工程问问题,都都可以借借助MSSC.EEASYY5强大大的专业业应用库库所包含含的精确确的部件件模型、性性能卓越越的求解解器和丰丰富全面面的分析析手段进进行仿真真评价,从从而减少少物理样样机试制制的风险险。MSC.EASYY5功能概概述 图形化建建模 高级建模模与二次次开发 CAE软软件集成成 非线性仿仿真
18、和线线性分析析 稳态分析析工具包包 实时仿真真工具包包 矩阵代数数运算工工具原理示意图方法几何建模方法MSC.EASY5MSC.ADAMSMSC.Patran对几何数据的依赖程度低高MSC.EASYY5功能定定位示意意图MSC.EASY5建模分析步骤: 选择部件放入模型图板 点击鼠标连接各部件 为各部件添加参数 编译可执行文件,进行仿真分析MSC.EASYY5主要特特色1. 强大的控控制系统统仿真分分析能力力:可以以建立完完整的线线性或非非线性控控制系统统模型,进进行包括括稳态分分析、线线性系统统分析、频频域响应应、根轨轨迹分析析等等各各种分析析和控制制律设计计;2. 多学科专专业应用用库:借
19、借助专业业应用库库中的预预定义子子模型,向向用户提提供独一一无二的的建立系系统级模模型和研研究多学学科系统统耦合问问题的能能力;3. 卓越的代代码生成成和求解解器:可可以由图图形化系系统模型型自动生生成相应应的FOORTRRAN或或C源代代码,这这些代码码可以通通过编译译生成可可执行程程序,并并可被用用户调用用;4. 便捷的高高级建模模和二次次开发功功能:方方便用户户创建用用户化模模型元件件,并可可调用外外部FOORTRRAN或或C子程程序;5. 与其它CCAE软软件良好好的集成成能力:可以将将不同CCAE软软件所建建立的模模型集成成到EAASY55中建立立完整的的虚拟样样机,并并进行仿仿真;
20、6. 功能强大大、全面面:可以以有效地地帮助用用户对各各类系统统进行参参数选定定、功能能评价、响响应分析析或控制制逻辑设设计,比比如:液液压、气气动、润润滑、燃燃料供给给、燃料料喷射、动动力循环环、热交交换、环环境控制制、多相相流、飞飞行器动动力学、车车辆动力力学、发发动机、传传动系统统、电驱驱动、混混合动力力、机电电一体化化系统等等等。MSC.EASYY5典型应应用领域域控制系统统、液压压系统、热热力系统统、气动动系统、燃料系统、机械系统、电力驱动系统、多相流系统、发动机、传动系统、飞行器动力学及控制、燃料电池等等。MSC.EASYY5应用价价值 检验您的的设计在在不同条条件下的的工作状状态
21、 找到满足足系统性性能要求求的合适适的物理理参数 分析系统统的限制制 分析系统统的稳定定性 确定系统统的稳态态工作点点 设计系统统的反馈馈控制逻逻辑 开发控制制策略,以以优化系系统的重重要特性性 快速分析析,匹配配各参数数以获得得系统最最佳效率率 比较众多多设计概概念,研研究各配配置的折折中方案案 减少物理理样机的的使用,降降低开发发成本 缩短开发发周期MSC电电子电器器行业解解决之道道综上所述述,对于于电子电电器行业业,没有有规范可可以依循循的情况况下,MMSC.Sofftwaare公公司针对对各种问问题提供供了不同同的解决决方案:1针对对天线和和雷达系系统产品品的CAAD软件件的专用用接口
22、和和快速创创建分析析模型,自自动检查查模型,利利用MSSC.AADAMMS进行行运行学学和动力力学仿真真,利用用MSCC.Eaasy55画出控控制框图图进行控控制系统统仿真,并并且可以以和MSSC.AADAMMS进行行联合仿仿真。利利用MSSC.NNasttrann可以快快速精确确地计算算雷达天天线系统统在风载载和其它它振动载载荷作用用的动力力、静力力响应。2对于于电子产产品机械械性能分分析和仿仿真,MMSC.Marrc非常常方便,准准确,快快速地进进行可靠靠性分析析、加工工工艺工工程模拟拟、裂纹纹扩展,抗抗冲击性性能计算算、热机耦合合,热电结结构耦合合分析、适适配器设设计和电电子芯片片封装等
23、等。3对于于电子产产品结构构的鲁棒棒性设计计,综合合考虑各各种设计计参数的的随机统统计分布布对电子子产品性性能的影影响,MMSC.Sofftwaare提提供MSSC.NNasttrann+iSSIGHHT。4对于于特殊材材料的电电子产品品等,使用了了新型的的复合材材料,可以使使用MSSC.PPatrran+MSCC.Paatraan LLamiinatte MModeerleer+MMSC.Nasstraan进行行复合材材料的分分析和优优化设计计。5MSSC.FFatiiugee是当今今世界最最权威的的疲劳分分析软件件,能够够很好预预测于电电子产品品的结构构、热疲疲劳寿命命。 6.MMSC.S
24、offtwaare提提供了MMSC.Pattrann+MSSC.DDytrran+LS-DYNNA综合合了MSSC.DDytrran的的欧拉优优势和LLS-DDYNAA的拉格格朗优势势,为电子子产品的的跌落,碰撞等等分析提提供完美美解决方方案。7针对对是电子子产品的的热平衡衡,散热热,热应应力分析析需求,MSC.Marc可以进行全方位的热分析,包括热传导,对流,辐射,接触传热,间隙传热等稳态和瞬态热分析。8MSSC.AActrran专专业级的的电子产产品的振振动噪声声分析软软件。9针对对电子企企业对于于电子产产品开发发短周期期和企业业数字化化建设和和管理的的要求,MSC.Software提供了
25、集设计仿真流程管理和数据流管理为一体的统一VPD平台MSC.SimManager。40多年年来,MMSC.Sofftwaare始始终领导导着世界界CAEE的发展展方向,营营业额雄雄踞CAAE行业业首位,占占据了440%以以上的市市场份额额,产品品获得了了各种权权威机构构的认证证,被公公认为CCAE的的工业标标准。在在航空业业,MSSC.NNasttrann软件被被美国联联邦航空空管理局局(FAAA)认认证为领领取飞行行器适航航证指定定的唯一一验证软软件。在在中国,MSC.Software公司的产品全面通过了全国压力容器标准化技术委员会的严格考核认证,作为与分析设计标准JB4732-95相适应的分析软件。在电子行业SimOffice(MSC.Marc,MSC.ADAMS,MSC.Nastran,MSC.Fatigue,MSC.Dytran,MSC.Easy5)的应用极其广泛,基本上涵盖电子行业仿真分析各个方面,通过SimOffice完美实现了电子行业仿真分析的多学科集成,使得不同的分析都基于一个数据模型成为现实,极大地减少了重复建模时间和强度。
限制150内