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前言

随着计算机技术和有限元方法的不断发展，有限元仿真技术作为一种成本低、速度快、数据完备且可以模拟各种工况条件的虚拟试验手段, 解决了许多复杂工程的设计和分析问题，在产品设计研发过程中起到了越来越关键的作用，已被广泛应用到了各种行业。

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有限元仿真分析工作流程现状

如何快速、准确、高质量地进行有限元建模，一直是有限元建模的研究方向，而参数化有限元建模技术是解决该问题的关键途径。

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参数化有限元建模现状

为了提高有限元模型的重用性、加快有限元建模效率，许多企业开始采用参数化建模技术进行有限元仿真模型的建模。

但是，目前多数企业采用的参数化有限元仿真模型建模方法，多是通过直接对有限元软件或前处理软件进行二次开发、并通过宏语言编程来实现的。比如，采用APDL语言对Ansys软件进行编程实现、采用Python语言对Abaqus软件进行编程实现及采用Tcl语言对HyperMesh软件进行编程实现等，但这类参数化建模方法的参数化程度都很有限：

--建模人员需要对软件非常熟悉，并且需要具备足够的编程能力；

--参数化的结构相对比较简单，或者结构相对固定，结构不能有大的拓扑变形——否则，参数化程序将会非常臃肿复杂；

--当结构进行大的拓扑变形、优化变更时，模型很难进行相应变更，需要重新建模实现；

--参数化仿真模型与设计模型脱节，很难做到仿真驱动设计。

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参数化有限元建模需求

为缩短产品的开发周期、减低研发成本，约70%新产品设计都是重复利用原有产品结构进行的改进型设计，而模块化和参数化设计是实现改进型设计最快捷有效的方法。

同时，模块化和参数化设计是支持工业4.0实现、也是支持中国制造2025计划实现的两个关键技术，是创新型设计的必由之路。目前，许多高端企业，在产品设计中开始逐步进行模块化和参数化设计工作，加快了设计效率、降低了研发成本和周期。

而仿真作为驱动设计的有效支撑，如何采用参数化和模块化技术进行有限元仿真建模，快速对产品进行性能分析，以跟上快速设计的步伐，是有限元仿真建模领域亟待解决的问题。

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PSDM系统简介

PSDM（Parameters Simulation Data Manager）是北京安怀信公司提供的三维参数化仿真模型管理系统，其主要功能特征如下：

• 基于用户已有的三维CAD设计软件，采用模块化和参数化的建模方式，协助客户创建三维参数化仿真分析几何模型库；

• 基于“抽象建模”技术，搭建仿真分析流程模板，包括网格划分、材料单元属性设置、载荷边界条件施加、工况设置、求解设置等，快速对设计产品进行性能分析；

• PSDM系统支持仿真建模多人协同工作，多个工程师可同时合作完成一个建模任务，大大加快建模效率；

• 分析流程化处理，将企业的三维仿真模型建模知识和分析知识固定在流程模板中，降低了使用难度，提高有限元建模效率和分析精度。

• PSDM系统可与客户PDM等设计系统集成，在设计部门进行设计参数变更的同时，同步进行三维仿真模型变更，快速对产品进行性能分析，并根据分析结果，优化设计参数。

• 主要功能模块

PSDM系统主要包含以下功能模块：【任务管理模块】  【项目管理模块】【参数化模型管理模块】 【仿真分析流程模板】 【材料管理模块】 【用户管理模块】 【权限管理模块】

#The End #

作者：杨军永（安怀信资深行业顾问）

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