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美国有MATLAB,中国有MWORKS,中国自主的科学计算与系统建模仿真平台),追求星辰大海。。。

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同元软件MWORKS | 在工具平台方面,同元软控开发了国际领先、亚洲唯一、完全自主的系统仿真设计软件。在整个工业软件领域,尤其是研发设计工业软件,大部分都被海外欧美公司垄断,同元是为数不多在这方面打破封锁、提供商品化软件的公司,并且出口到了国外。例如,英国的Ricardo是汽车领域工业软件的一个小巨头,他们在选择系统级建模仿真内核时经历了两年的评估,最终选择了同元。而且把曾经设想的一个欧美、一个同元两个备份内核最终改为采用同元唯一内核引擎。可以说,基于Modelica规范,亚洲具备完全自主知识产权的同类工具就只有同元一家。



MWORKS.Sysplorer是苏州同元软控旗下的新一代多领域工程系统建模、仿真、分析与优化通用CAE平台,基于多领域统一建模规范Modelica,提供了从可视化建模、仿真计算到结果分析的完整功能,支持多学科多目标优化、硬件在环(Hardware-In-the-Loop, HIL)仿真以及与其他工具的联合仿真。利用现有大量可重用的Modelica领域库,MWORKS.Sysplorer可以广泛地满足机械、电子、控制、液压、气压、热力学、电磁等专业,以及航空、航天、车辆、船舶、能源等行业的知识积累、建模仿真与设计优化需求。

新一代科学计算与建模仿真平台MWORKS主要由四大系统级产品及一系列扩展工具箱组成,具体包括:


(1)系统架构设计环境MWORKS.Sysbuilder:提供需求架构-功能架构-逻辑架构建模功能与专业设计、系统集成、方案评估功能,支持用户开展方案论证并实现基于模型的系统设计与验证闭环。


(2)系统建模仿真环境MWORKS.Sysplorer:提供方便易用的系统仿真建模、完备的编译分析、强大的仿真求解、实用的后处理功能以及丰富的扩展接口,支持用户开展产品多领域模型开发、虚拟集成、多层级方案仿真验证、方案分析优化,并进一步为产品数字孪生模型的构建与应用提供关键支撑。


(3)科学计算环境MWORKS.Syslab:提供科学计算编程、编译、调试和绘图功能,内置支持矩阵等数学运算、符号计算、信号处理、通信和绘图工具箱,支持用户开展科学计算、数据分析、算法设计,并进一步支持信息物理融合系统的设计、建模与仿真分析。


(4)协同建模与模型数据管理环境MWORKS.Syslink:提供协同建模、模型管理、在线仿真和数据安全管理功能,打破单位与地域障碍,支持团队用户更直观开展协同建模和产品模型的技术状态控制,便捷地开展跨层级协同仿真同时优化计算资源配置,实现知识/能力积累、分享的同时确保数字资产安全,并进一步为产品数字化交付提供关键支撑。


(5)函数库MWORKS.Function:提供符号数学、曲线拟合、信号处理、通信、统计与优化、控制系统和机器学习等丰富的函数资源的同时,允许用户自行扩展,支持教育、科研、通信、芯片、控制、数据科学等行业用户开展教学、科学研究、数据分析、算法设计、产品设计。


(6)模型库MWORKS.Library:涵盖传动、液压、电机、热流等多个典型专业,覆盖航天、航空、汽车、能源、船舶等多个重点行业,并支持用户自行扩展;提供的基础模型有助于大幅降低复杂产品模型开发的门槛,降低模型开发人员的学习成本,消减数字化转型的阻力,从而加速装备行业数字化转型。


(7)工具箱MWORKS.Toolbox:提供AI与数据科学、信号处理与通信、控制系统、机械多体、代码生成、校核&验证与确认、模型集成与联合仿真等多个类别的应用工具,满足多样化的数字化设计、分析、仿真及优化需求。


从MATLAB到MWORKS,科学计算与系统建模仿真平台的中国选项


标准、开放、自主、先进,是MWORKS的立足之本。同元软控采用开放的多领域物理建模规范Modelica,历时16年倾力打造系统建模仿真环境Sysplorer,拥有完全自主的世界级编译求解内核,并且扩展Modelica规范,在系统建模统一规范和框架下全面支持框图建模和状态机建模;同元软控选用了先进、开放的科学计算语言Julia作为科学计算环境基础,自主开发了系列编译器,全面支持Python、C/C++、M等多种语言,持续完善新一代科学计算环境;基于Sysplorer和Syslab,自主构建了系列工具箱、模型库及专业应用。MWORKS已经从2015年单纯的系统建模仿真软件,发展到融合系统架构设计、科学计算、系统建模仿真、云端协同建模等多个核心软件及系列算法库、模型库、工具箱于一体的新一代科学计算与系统建模仿真平台,成为国际上第四个支持科学计算与系统建模仿真一体化的平台,为世界提供科学计算与建模仿真平台的中国选项。

作为新一代装备数字化平台底座,MWORKS具备开放标准、融合创新、数字支撑、端云一体、开放生态、国际先进自主可控七大优势。其六大融合创新特性,多专业物理域模型融合、信息域与物理域模型融合、系统模型与专业模型融合、机理模型与数据模型融合、数字模型与实物融合,使得MWORKS平台支持需求分析、架构设计、仿真验证、虚拟试验、运行维护及全流程模型管理;支持开展基于体系模型的装备论证、基于系统模型的装备正向设计与验证、数字样机驱动的装备虚拟试验、基于数字孪生的装备数字化运维,全面支撑装备系统研制模式变革、产品智能升级和数智资产重构,彻底颠覆了信息化时代的传统装备研发模式。从空间站到国产大飞机,从工程车辆到船舶舰艇,大量的行业应用验证证明,MWORKS能够为各行业装备数字化研制实现覆盖战略筹划、装备论证、设计验证、试验验证、运维保障等全生命周期的全方面赋能。


标准、开放、兼容,才能形成生态。MWORKS采用了Modelica、FMI、Julia等系列国际开放规范和开放语言,同时提供了平台开放架构与SDK开放接口,以及应用开发环境,作为各行业装备数字化基础底座,提供了丰富的扩展开发手段。MWORKS采用Modelica和Julia,但通过掌握底层内核,不受限于Modelica和Julia,全面向MATLAB/Simulink、Python等优秀软件和语言学习,提供了Julia、Python、C/C++、M等系列语言支持,兼包并蓄。


如今的MWORKS,不仅拥有国际领先的编译求解内核,支持百万级方程系统超实时仿真,提供可扩展求解器框架,支持行业专用求解器的定制,还提供了更加完备的软件帮助体系和学习培训知识库,让软件更好学、更易用。MWORKS在系统建模仿真内核持续创新、迭代发展,在功能和性能上已经逐步超越国际同类软件;新一代科学计算与系统建模仿真平台,需要在更多行业应用中充分迭代,需要有更多的合作伙伴共同发展,才能真正实现软件的强大和生态的繁荣。同元软控希望将MWORKS作为开放的装备数字化计算仿真底座,与各个行业、各方力量共同努力,共创先进工业软件!


来源:山涧果子
系统仿真通用航空航天船舶汽车MATLABpythonSimulink电机数字孪生控制试验Modelica
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首次发布时间:2025-01-21
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山涧果子
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三维建模引擎:达索+西门子+PTC+欧特克+国产CAX,CAD几何内核介绍2024

几何建模内核是实体建模软件核心,主要用于机械计算机辅助设计 (MCAD) 程序,少量用于建筑、工程和施工 (AEC) CAD 和BIM、有限元分析(FEA) 和计算机辅助制造 ( CAM)程序。几何内核提供了创建、操作和分析几何实体和实体模型的核心功能。这些内核在范围、复杂性、功能和成本方面有所不同。功能包括参数化、历史和基于特征的建模。将建模内核视为汽车的发动机或身体的心脏。当内核按其应有的方式运行时,它们不会引起人们的注意。然而,没有它们,实体建模器就不会存在。用户熟悉的 CAD 软件只不过是一个用户界面,它(通过编程接口)操纵、控制和以其他方式管理几何内核,以创建、连接、修改、组织我们视为零件和实体的实体模型形状。程序集,并向下游和并行应用程序(例如 CAM 和 PLM)添加注释、元数据和接口。实体建模内核依赖于边界表示 (B-rep),其中边缘(边界)用 B 样条曲线表示。面在边缘之间以数学方式定义;如果表面完全包围一个空间(水密),则边缘和面可以构成实体。实体建模内核足以处理原始形状(例如球体、圆柱体和长方体),并且可用于扫掠和旋转形状。然而,它们在有机、光滑的形状(需要高级曲面建模)方面受到限制,并且在网格模型(也称为多面形状)方面受到更大的限制,例如为 3D 打印、地形模型中使用的 STL 文件创建的模型,以及由点云制成的网格。一.欧美CAD几何内核Parasolid 最近通过其收敛建模技术扩展到管理多面建模器,其中还包括 sub-D(细分)建模。如果根据许可数量来判断,最常见的几何内核是 Parasolid。它由西门子所有,被西门子 CAD 程序 Solid Edge 和 NX 使用,奇怪的是,它还被授权给西门子的主要竞争 MCAD 程序,即达索系统的 SOLIDWORKS。事情变得更奇怪了。2000 年,达索系统收购了 ACIS 建模内核的制造商 Spatial。但是,达索系统并未在自己的 CAD 程序中使用该软件。他们的 SOLIDWORKS 程序许可 Parasolid。他们的 CATIA 程序继续使用其自主开发的内核 Convergence Geometric Modeler。不使用 ACIS 并不能激励其他人使用它。也许正因为如此,ACIS 曾经是几何内核的市场领导者,现在却远远落后于 Parasolid。ACIS 再次遭到 Autodesk 的不信任投票,Autodesk 决定购买 ACIS 代码的权利,并使用它来构建自己的实体建模内核,并将其命名为 ShapeManager,以在 Inventor 和 AutoCAD 中使用。在此之前,由于 AutoCAD 拥有数百万个许可证,ACIS 是排名第一的几何内核 - 尽管很少有 AutoCAD 用户使用该程序的 3D 功能或了解实体建模。在剩下的主要 CAD 公司中,PTC 创建并使用了自己的几何内核(称为 Granite),首先在 Pro/ENGINEET 中使用,然后在其后续产品 Creo 中使用。然而,PTC 的 Onshape(2019 年收购)继续使用 Parasolid 内核。只有 IronCAD 一款实体建模器为用户提供使用 Parasolid 或 ACIS 的选择。俄罗斯公司 C3D Labs 的 C3D 几何内核取得了一些成功。它已获得 Ascon、法国 CAM 公司 ESPRIT、Altium Designer (EDA) 的 nanoCAD、Kompas-3D 使用许可。Open Cascade 是一个开源 B-rep 实体模型几何内核,是从 1998 年废弃的 Matra Datavision 的 Euclid 程序中抢救出来的。它似乎被开源实体建模器 FreeCAD 使用。二.国内三维建模引擎国产CAD自主开发核心基础组件,后续不会累,代码屎山才累。就像烤榴莲,捧着,不敢吃。鼻子闻着难受,张嘴又有味道。欧美软件,背后是整个欧美财阀权阀。中国的软件背后,是各地的投资者,不能比。不过华为入局了,数码大方,中望软件,浩辰软件,华天软件。。。也走来了对于三维CAD:CAXA实体设计,CAXA实体设计国外叫IRONCAD,IronCAD是CAXA的联盟成员,技术上基于源代码合作。2004年数码大方收购美国三维创新协同(IRONCAD),CAXA实体设计目前采用Parasolid和ACIS+自主MEAG Kernel三内核。对于三维CAD:中望3D,三维建模引擎自主Overdrive按照中望现在的影响力,去跟国家要投资,一点问题都没有,乘着这个节点,开辟新项目(BIM,悟空计划),不是挺好的选择吗?中望三维云CAD:Cloud3D三维建模引擎自主OGM,约束求解器自研ZWGCM,数据交换格式达索子公司Spatial InterOp,数据库:SQLite,渲染引擎:WEBGL,核心技术自主率80%左右。中望软件依托自主几何建模内核OGM、自主几何约束求解器ZWGCM、成熟的图形数据库技术和渲染引擎等CAx底层核心技术。中望Cloud3D使用Docker容器虚拟化技术,将约束求解器进一步模块化,成功适配云原生架构的Cloud3D,并同步提升前端Web渲染引擎能力,用户可轻松实现最大20W+组件规模装配设计。华天软件三维CAD:SINOVATION,三维建模引擎自主CRUX VSINOVATION CAD/CAM一体化平台环境、无需转换,性价比高;独具特色的后台运算功能。SV的CAM技术,起源于国外先进的编程技术,该技术在丰田、日产、本田等先进的制造业得到验证。曲面、结构面编程向自动化方向发展,车间制造经验技巧等得到积累,编程效率大幅提升,助力车间制造向无人化方向发展。能计算刀路的加工负荷,根据加工负荷的彩色云图检查刀具在加工过程中的受力情况,避免刀具和机床因受力过大而造成顺坏。能够自动检索模型最小半径及模型负角检查等,根据检索的最小半径选择合适的工具加工;计算路径时,如果发生干涉,可自动选择安全刀具加工。我认为SINOVATION在覆盖件这块有强势(模具,回弹补偿本来就是SV强势模块),高精度低斜率曲率曲面。在这个意义上,没有ug的接口,也情有可原。毕竟ug在覆盖件加工这块,一直是catia的对手,当然也是sv的对手。Think3公司软件ThinkDesign开发的曲面体产品整体形状建模( Global shape modeling)白 皮书,可以在已经设计好的产品三维装配模型上局部修改外形,使所有波及到的零件自动适应新的形状整体光滑、美观的要求这一技术的核心,其实就是建立产品的全局关联功能特征模型,让相互配合的零部件自动满足产品的一系列功能约束条件。UG没有这个模块。国内,目前就华天sv软件有回弹补偿模块。华天三维云CAD:CrownCAD(皇冠CAD),三维建模引擎自主DGMCrownCAD实现100万+零件大装配 | 华天软件CrownCAD实现100万+零件大装配CrownCAD全国产内核,不惧卡脖子。具有极高的性能,让您能够轻松处理从数万到超过一百万个零件大装配体(大飞机大装配)。来源:山涧果子

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