MotionSolve
Description
軟體說明
MotionSolve是專門進行多體系統分析和優化的專業化工具，為複雜機械系統的模擬提供了強大的建模、分析、可視化和優化功能。 MotionSolve分析功能包括運動學、動力學、靜力學、准靜力學、線性和振動分析，可以幫助使用者更好的瞭解和改善產品的性能 。 MotionView提供了一個直觀的介面友好的多體系統建模環境，其內置的參數化建模能力和開放的架構可以幫助使用者在物理樣機出來之前快速實現機械系統的建模、分析和改進。 MotionView與新一代求解器MotionSolve一起，為多體系統的模擬提供了一套完整的解決方案。
Altair多體動力學模擬方案基於HyperWorks的MotionView/MotionSolve模組， 廣泛應用於航太、航空、汽車、鐵道、兵器、船舶、工程設備及重型機械等行業，眾多國際化大型公司、企業均採用MotionView/MotionSolve模組作為其產品研發設計過程中機械系統動力學性能仿真的平臺。 借助該模組所提供的強大的建模功能、卓越的分析能力以及靈活的後處理手段，可以建立複雜機械系統的“虛擬樣機” ，在模擬現實工作條件的虛擬環境下逼真地類比其所有運動情況，説明使用者對系統的各種動力學性能進行有效的評估，並且可以快速分析比較多種設計思想，直至獲得最優設計方案，提高產品性能，從而減少昂貴、耗時的物理樣機試驗，提高產品設計水準、縮短產品開發週期和產品開發成本。
Advantages
軟體優點
強大的建模環境
MotionView提供了多個功能來簡化複雜機械系統的建模過程
- 支援所有主流格式的CAD模型的導入
- 支援1D、2D、3D模型的直接創建功能
- 支援層級的建模結構，可更好的管理模型的組成
- 支持參數化建模，方便進行後續的DOE分析和優化
- 支援對稱建模以減少模型數據的輸入
- 條件邏輯的設置可以實現系統元素的啟動與抑制功能，控制單個模型實現多種拓撲結構
- 具備數據實時監測功能，結合腳本語言可以實現複雜的模擬過程控制。
- 基於使用者輸入的宏語言可生成參數化的子系統
- 流程化精靈可以自動化裝配模型
- 方便導入測試數據
直觀的用戶介面
MotionView直觀的使用者介面允許有經驗的或者初學的工程師快速創建和分析多體模型。 使用者可以非常方便的進行各種交互操作，新使用者可以快速掌握多體動力學的建模仿真方法，大大提高工作效率。
- 內置的工作流程簡化和規範機械系統的建模
- 現代化使用者介面集成圖形視窗快捷功能表，具備模型樹及資料庫導航功能
- 項目瀏覽器集成快捷功能表，具備查找和過濾功能，可以實現模型的快速導航
- 大量的工具列可快速實現模型中物件的屬性、名稱及模型中物件拓撲關係的檢查及修正
載荷輸出
MotionView的load export模組專門用於子系統或零部件的載荷輸出，支援多種格式多種載荷類型的輸出。
- 直接將子系統或零部件的載荷生成有限元求解器格式的載荷檔，用於結構分析和優化方面的計算，支援輸出為OptiStruct、Nastran等主流有限元軟體格式
- 直接將子系統或零部件的載荷生成疲勞分析軟體格式的檔，用於疲勞分析的計算，支持輸出為NCODE、OptiStruct等多種疲勞軟體格式
- 支持輸出Excel格式的載荷歷程曲線
- 支援輸出文本格式的載荷歷程曲線
自動化和定製化
MotionView完全可以定製化，用戶可以根據自己的需求進行二次開發。 基於MDL語言的範本由底層TCL/TK驅動，可以方便任意改變範本的多體動力學拓撲關係，即時更新，快速建立使用者自己的模型。
- MDL語言自定義物件
- 支援定製面板和功能表來實現物件的創建
- 支援定義提交模型求解和結果的獲取
- 使用腳本語言實現自動化重複建模，減少滑鼠操作
- 支援定製化生成報告
柔性體的生成和使用方便快捷
MotionView提供了簡單強大的工具來創建柔性體。
- 導入縮聚的有限元模型來代替柔性體
- 錯誤檢查功能可以識別和診斷模型中的錯誤
- 連接柔性體和模型中的其他部件
- 剛形體和柔性體可隨時切換
- 柔性體可以鏡像
統一的HyperWorks使用平臺
多體動力學的前處理、後處理、求解、優化與第三方軟體的介面等等全部無縫集成在 HyperWorks 這個CAE平臺上。
- 建模：圖形化創建和裝配複雜的多體系統
- 分析：提交求解，支援 MotionSolve 和 Adams 的直接求解。
- 評判：分析對標模擬結果和測試結果，計算各方面性能，繪製曲線，查看動畫，生成報告來匯總結構的性能
- 優化：藉助 HyperStudy 進行試驗設計、優化設計及隨機性研究來了解系統的性能，藉助 OptiStruct 進行部件級優化
Features
軟體功能
建模功能
MotionSolve提供全面的建模單元，支援用戶創建任何複雜的多體系統。 MotionSolve內部還集成了CAD、FE、控制系統、液壓系統、CFD和優化。
通用建模單元
- 帶品質慣量的剛性體
- 幾何部件庫
- 剛性連接庫
- 柔性連接庫
- 運動驅動庫
- 載荷庫
- 3D接觸
- 非線性代數和微分方程
高級建模單元
- 柔性體
- 摩擦
- 高副約束
- 變形曲線/曲面間接觸
- 分佈載荷
- 平移功能和狀態矩陣
- 測試數據的輸入
- 頻變特性的襯套
- 感測器
- 使用者自定義單元
分析功能
MotionSolve能夠在系統中建立機械系統的虛擬樣機，建立運動部件，定義各部件之間的運動關係和約束，利用載荷或強制運動將系統驅動。 進而可以評估系統的動力學特性，研究系統的振動特徵，評價控制系統的性能，可以計算載荷來預測部件的疲勞壽命，可以改善系統的性能。 這些都可以通過自帶的分析方法實現，此外使用者也可以創建自己的分析方法。 MotionSolve提供了多種功能來研究系統的特性。
3D接觸功能
MotionSolve提供了全面的3D接觸功能，可以快速的創建和分析包含數千個接觸的複雜系統。 並行技術可以提高計算效率， 自動生成報告功能可以説明快速的評價和理解系統特性，並將結果共用給他人。
系統動力學、疲勞耐久和NVH分析
動力學分析功能包括時間域的瞬態回應和頻率域的頻率響應分析，分析類型主要包括正則模態分析、非線性模態（即預應力模態）分析、頻率響應分析、瞬態響應分析、強迫運動分析、隨機振動分析、衝擊譜和譜響應分析等。 支持系統在不同工作狀態下時域和頻域的強迫振動分析，能夠快速計算系統的固有頻率、頻率回應、模態能量分佈、模態參與因數等。 動力學回應分析可以準確預測結構的動力特性，大大提高虛擬產品開發的成熟度，改善物理樣機的產品品質。
MotionSolve包含專門針對多體建模的專業化工具，提供了一個開放的流程化嚮導的模型庫。 可以快速裝配模型，自定義工況的分析。 自動生成報告功能可以快速的幫助了解系統的動力學特性。 這些功能可以更好用來研究系統的動力學性能、計算部件疲勞耐久性分析所用的載荷等。
客製化
MotionSolve可以很方便的使用Fortran、C、C++和Python進行客製化開發。 定製的求解器函數和子程式可以更好地反映系統的物理特性，求解器的輸出資訊可以更加符合使用者的需求，定製的分析工況可以和模型一起創建和使用。 求解結果還可以輸出成任何CAE格式。
HyperWorks的集成
HyperWorks提供了一個完整的機械系統模擬環境。
您可以：
- 在MotionView和HyperMesh中快速創建多體模型
- 在MotionSolve中求解
- 在HyperView 和HyperGraph 中進行後處理
- 在OptiStruct中生成柔性體，提高模型的精確度
- 在HyperStudy中進行DOE分析、系統級優化和隨機性研究
- 在OptiStruct進行部件級優化
- 與AcuSolve耦合，求解同時包含剛體運動和流體載荷的問題
航空行業應用案例
西安飛機工業有限責任公司技術中心利用 MotionView/MotionSolve 創建門梯合一的登機門多體動力學模型，得到運動副、擋塊和作動筒上的力和力矩，為分析登機門開啟力和作動筒提升力的設計以及關鍵部件強度提供設計依據。
家電行業應用案例
Mabe是美洲最大的家電製造商，在2009年收購了德國博世西門子家用電器集團巴西分公司（BSHContinental）的所有家電產品和代理，成為世界領先的家電製造商。 在洗衣機研發專案中，由於衣物放置和傳動系統設計等原因，容易形成負載不平衡，從而導致與地面接觸力的週期性變化，造成“洗衣機走路”現象。 通過HyperWorks進行多體動力學模擬可以幫助設計人員開發傳動系統和支撐結構，以避免這種情況發生。
消費性電子產品應用案例
手機卡槽結構的彈簧特性會影響使用者的使用感受，通過多體動力學技術可以對彈簧特性參數進行優化。 通過MotionView建立手機卡槽結構的多體動力學模型並在MotionSolve中進行了求解，展現了不同彈簧參數下結構的運動方式，優化了手機插卡過程中的開合力和翻蓋結構的彈簧特性參數。 Altair多體動力學技術幫助手機製造商更快地將符合人體功能結構要求的產品投放市場，受到顧客的親睞。