福利,CAE仿真工具介绍（好）.docVIP

　　Siemens PLM Software的先进CAE仿真工具满足复杂建模的要求，包括高灵活性和生成自定义网格。　　　　在水力发电、发电厂、基础设施和领土安全领域拥有广泛的经验　　　　作为意大利能源监管局GSE SpA的全资公司，Ricerca sul Sistema Energetico（“RSE”）是一家股份公司，专门从事电能行业研究，重点研究战略性国家公共事业项目。RSE通过中央和地方公共行政部门（包括广泛的保护系统和消费者协会）以及中小型商业群体和协会实施联合项目。RSE的业务包括电力系统的创新和技术开发，主要研究主题包括电力网络、可再生能源、发电厂、智能电网、电力市场以及电力系统的可持续性和环境影响。　　　　RSE的“环境与可持续能源–水电研究与安全部”是一个经验丰富的团队，在水电以及发电厂、基础设施和领土安全领域拥有广泛的经验。 　　　　?　　　　图1 混凝土大坝施工过程中热机效应仿真 　　?　　　　图2 氢蓄电池的设计与分析 ?　　　　图3 氢蓄电池中热交换器的详细结构　　 　　公共项目和私人项目　　　　作为一家研究型公众公司，RSE须遵守特定的工作方法，按照国家或欧洲公共资金支出程序营运。环境与可持续发展部的Antonella Frigerio表示：“我们公司的研究主题分为多个三年计划，这些计划以与经济发展部（MED）签订的协议为基础。”Frigerio是“部门间热流体动态与结构数字建模专业小组”的负责人。他解释道：“因此，每年都会验证经济发展部批准的各项活动。与此同时，我们还参与欧洲项目以及其它国家研究项目。此外，水电与安全研究小组还为水电行业的公司提供专业研究服务。部门间数字建模小组的目标之一是在水电以外的其它研究领域推广数字仿真，以便补充和优化在实验室进行的实验活动。　　　　“遇到建模问题时，我们会立即评估如何解决，首先是对问题进行简化和分割，以便初步分析问题的复杂性；然后，添加几何或机械非线性，以增强模型代表实际问题的能力。”　　　　SRE用Siemens PLM Software公司的前后处理器Femap?软件来开发结构分析模型。Frigerio表示：“大坝模型的几何图形非常复杂，我们只能分布构建。我们的模型中大概90%都是用Femap生成的。我们对功能强大的前后处理软件的需要源于最初使用的一个内部自主开发的程序，该程序用Fortran编写而成，没有图形界面；此外，尽管提供了用于生成网格的计算机辅助工程（CAE）工具，但是即使使用主要的结构计算程序，我们也无法根据自己的具体计算需要以简单的结构化方式创建和管理复杂的几何图形。尽管有很多程序可以创建几何图形和生成网格模型，但并不总适合于大坝研究，这是因为网格的结构必须能够识别在给定点发生的位移或者特定截面的应力状态。在Femap中，我们发现了一个能够全面满足我们要求的灵活工具。” 　　??　　　　图4 赞比西河卡里巴大坝碱骨料反应引起的混凝土膨胀效应的有限元建模 　　　　Femap的灵活性和效率　　　　由于RSE要求根据具体要求确定模型结构，因此灵活管理几何图形和网格的能力当然是RSE选择Femap的决定因素之一。RSE需要能够按照结构化、点对点的方法管理所有操作。　　　　Siemens PLM Software从2000年开始向客户授予Femap使用许可证，当时RSE还评估了几个竞争程序。在经过几次测试后，RSE最终认定Femap是一个直观的解决方案，不仅能够高效导入以前开发的通用格式模型，而且还能够用中性格式生成输出。Frigerio表示：“不仅如此，我们还发现Femap与我们的内部程序之间的兼容性非常强，因此还能用作后处理软件。” ? 　　　　?　　　　图5 卡里巴大坝结构的拉应力和压应力视图　　　?　　　　图6 RSE还对通过注入地下封存点来封存二氧化碳的项目进行研究　　?　　　　图7 上图为完好无损的封存点网格，下图为有断层的封存点网格 　　　　Femap现在已被用作前后处理器，已经成为有限元建模环境，用于导入和生成三维几何模型，并且对这些模型进行离散化处理，以便进行分析。RSE的技术人员在这个环境和内部开发的有限元程序之间建立了接口，以便用Femap生成的中性输出文件执行实际计算。执行了计算之后，用中性格式将结果发回到Femap，然后用Femap的先进图形用户界面分析计算结果。和Frigerio加入同一工作组的研究员Giorgia Faggiani表示：“Femap是一个极其重要的支持工具，能够推广应用本公司内部开发的CANT-SD等计算程序，从而允许我们对‘大坝-水库-基础’系统进行静态和动态分析，对二氧化碳封存点进行岩土力学分析。”　　　　连接NX Nas