万物皆模板之：CAE知识工程模板
模板是经验和知识精华的总结，经验提炼成模板后，便于知识沉淀和积累，提升标准化使用，从而提高使用效率。达索系统3DEXPERIENCE平台中模板的概念非常常见，比如：CATIA知识工程模板，Route审批流程模板，项目管理模块中WBS模板，CAE仿真中的仿真流程模板等。
达索系统的3DEXPERIENCE平台自从加入仿真模块后，成为真正意义上的设计仿真一体化平台。3DEXPERIENCE是基于对象的平台，那么设计仿真一体化也需要一个数据对象支撑，这个数据对象就是：MSR（Model Scenario Result）。
图1 MSR数据结构
上图就是一个完整的3DEXPERIENCE平台Physical Simulation仿真数据对象的数据结构，该数据对象由Model、Scenario、Result三部分组成。
其中，Model部分包含的内容有：
CAD设计模型（Assembly/Part/Shape），特征和参数；
材料，包含仿真材料属性（材料数据对象下有Simulation Domain）；
Abstraction（CAE分析用的设计模型，用于模型简化）；
FEM（包含网格Mesh/截面属性Section/连接Connection）;
发布Publication。
所以Model包含了设计模型和网格模型。
Scenario部分就是仿真模型的工况/场景设置（结构/流体设置不同），包括：
仿真初始条件（初始温度/重力场）；
边界条件；
载荷；
输出控制；
分析类型。
Result部分是计算结果可视化，用户可以在Result中查看如下数据类型：
Plot云图（变形/位移/米塞斯应力/塑性应变/屈服等，支持用户自定义）；
Sensors传感器（获取变量的最大最小值等）；
显示组设置（多工况结果对比视图，选取特定Group或part进行查看等）。
基于这一数据结构，我们可以看到MSR在系统中的呈现方式。
图2 结构仿真数据
图3 流体仿真数据
基于MSR这种数据结构，我们可以做些什么呢？图4-图10中，达索系统3DEXPERIENCE平台展示了真正的数字化模型，模型可解析才能称得上是数字化模型，否则只能算是个文件。
↓ 左右滑动查看图4-图10 ↓
图4 CAD模型参数全解析
图5 Mesh网格参数全解析
图6 Material材料参数全解析
图7 Load载荷参数全解析
图8 工况参数全解析
图9 计算输出结果参数全解析
图10 选择模型参数
可解析的参数模型，可用来达到通过参数驱动模型变化的意图。有了参数，我们的模板才能成为可能。
CAE的开发，充分吸收了CATIA知识工程模板的设计理念和精华，创造性的提出了特别针对CAE仿真使用的CAE知识工程模板。
CAE知识工程模板是基于MSR基础数据配置的一套可以重复利用的模板，重复体现在除了参数可以修改外，模板功能升级可以支持用户替换零部件，就跟我们用充电器一样，只要充电接口一致就能用了。大部分客户在设计过程中更换零部件是常见的，知识工程模板完美的解决了用户替换零部件的需求。
比如，我们替换如下装配中的一个零件，初始设计是圆柱体零件，修改设计后替换成长方体零件，这个过程在3DEXPERIENCE中完成，替换零件后仿真模型还能重新使用。
图11 3DEXPERIENCE仿真模板
Scenario中创建边界或载荷时，使用到的特征都需要提前发布，并且在定义时使用Publication方式。
图12 使用发布定义仿真模型
发布的特征拓扑结构一致，为什么这么说？如果你定义的某个仿真边界条件是在某个面上，替换零件不管成什么样必须还有这个面，假如像下图这样你把长方体用椎体替换，椎体已经没有原来那个面了，这种情况下Sim模型就会报错提示找不到定义的面。
Part零件的Partbody发布，并且FEM创建到part的上一级，这样可以重用FEM模型；
使用Engineering Template，通过工程模板的part替换功能。
图13 创建发布
图14 创建CAE知识工程模板（替换零件）
图15 零件替换前后仿真结果对比
CAE知识工程模板可灵活的实现零件替换，已经非常强大。2025 GA版本已经发布，又有大量新功能发布，模板也会变得适应性更强，更好用，欢迎大家体验。
来源：达索系统
