midas NFX 2024 R2是一款专业且功能齐全的通用有限元分析(FEA)软件,可为工程师和研究人员提供集成解决方案,用于结构分析,流体动力学和传热等多个领域的模拟和优化。
特点:
非线性弹性:模拟非线性弹性
多层PCB:使用多层PCB的传热
相互关联的热模型:一个简单的行为模型,可以准确地预测温度
1D CFD分析:此功能有助于分析复杂管网中的流量,热量,质量传输,节省计算时间
改进的多体仿真
粒子分析
非线性动力学隐式分析
软件特性:
一、高度交互和可视化的建模环境
(1)丰富实用的建模工具
在midas NFX 2024 R2的高度交互性和可视化操作环境中,用户可以轻松调用各种实用程序来构建、编辑和灵活地操作CAE模型。对于2D和3D有限元模型创建任务,软件配备了功能强大的自动网格分配器,可以根据模型特征快速生成高质量的网格,大大节省建模时间。同时,其广泛的手动网格工具满足用户在特定区域微调网格的需求,例如在复杂零件关键部位的应力集中分析中,可以通过手动工具精确控制网格密度和分布。
(2)网格层控制优化
软件中新的网格层控制工具使网格管理更加有序。用户可以对网格的不同类型和不同区域进行分层显示和独立操作。在处理复杂的装配模型时,可以清晰地区分各个零件的网格,便于进行个别修改和优化,避免了不同零件网格之间的相互干扰,提高了建模效率和精度。
(3)CAD数据的交互式升级
midas NFX 2024 R2支持多种常用CAD格式的导入,也支持主流商业CAD软件的数据导入,极大地方便了不同设计源的用户。还添加了导入ABAQUS模型和合并多个NFX文件的功能。新的nfx文件(*.nfx)导入功能特别有用,允许用户快速加载除预处理阶段的几何外的所有输入数据,例如材料属性、网格信息、边界条件和负载。该特性在各种场景中都很有用,例如将多个子模型合并到一个完整的模型中,将不同的操作条件导入并应用到单个模型中,或者将大型模型分割以专注于关键的分析领域。导入选项被精心分为模型组(包括材料、属性、网格、触点等)和边界组(涵盖负载、边界、CFD边界等),用户可以自由选择自己关心的项目进行导入和合并,并且有一个“保留ID”选项(如果ID已经存在,可以选择替换或不替换)。默认的“OFF”状态可以防止用户混淆,如果使用了特定的号码,建议启用此选项。
(4)曲面几何布尔运算的展开
在几何处理方面,与原始版本相比,midas NFX 2024 R2扩展了表面几何布尔运算能力。原来的软件只提供实体几何的并集、差集、交和嵌入函数,曲面的布尔运算只支持并集。在新版本中,增加了类似三维实体形状的曲面之间的差集、相交和嵌入函数。用户操作时,在已有的曲面相交操作对话框中以TAB的形式增加“曲面布尔”功能,默认复选框为“删除辅助形状”。如果对不同类型的曲面进行操作,则会显示错误信息,有效地避免了误操作,使曲面分割和相交的操作更加方便高效。减少了拆分菜单中2-3个步骤的繁琐过程。
二、全面深入的分析功能
(一)高端结构分析功能
接触与非线性分析:该软件可以准确模拟物体之间的接触状态,无论是小位移接触还是大变形接触问题,都能给出可靠的结果。在非线性分析方面,可以处理材料非线性(如金属塑性变形)、几何非线性(大位移、大旋转)和边界条件非线性等复杂条件,为实际工程环境中结构力学行为的分析提供有力支持。
隐式/显式动力分析:适用于各种动力问题的求解。隐式算法在处理低频长时间动态响应时计算效率高,结果稳定。该显式算法擅长求解冲击、爆炸等高速瞬态动态事件。通过两者的结合,可以全面覆盖汽车碰撞仿真、机械冲击响应分析等各种动态分析场景。
疲劳分析增强:midas NFX 2024 R2增强了疲劳分析能力,增加了随机振动疲劳计算支持和疲劳平均应力校正方法。这样可以更准确地评估结构在复杂交变载荷作用下的疲劳寿命,工程师可以更全面地考虑各种因素对结构疲劳性能的影响,这对于发动机曲轴、桥臂等长时间承受振动载荷的机械部件的疲劳寿命预测具有重要意义。
(2)高端流体分析功能
动态网格和自由曲面分析:在处理涉及流体和运动边界相互作用的问题时,动态网格功能可以根据边界的运动实时调整网格,保证计算精度和稳定性。自由曲面分析侧重于模拟具有自由曲面的流体流动现象,如液体晃动、波浪传播等,在海洋工程、水利工程等领域得到了广泛的应用。
传质分析:可用于研究流体中物质的传递过程,包括扩散、对流等机制。它对于化学工业、环境工程等领域涉及物质混合和反应扩散问题的模拟分析至关重要,如化学反应器中物质浓度分布的模拟、水体中污染物的扩散预测等。
(3)优化设计功能
该软件提供实用的拓扑和尺寸优化能力,考虑到静态/动态分析和制造过程因素。在拓扑优化方面,通过优化结构在给定载荷和约束条件下的材料分布,工程师可以探索创新的结构形式,实现材料的最优使用,减轻结构重量,在满足性能要求的前提下降低成本。尺寸优化侧重于调整结构的尺寸参数,以达到优化结构性能的目的,例如在机械零件的设计中,通过优化零件的关键尺寸,提高其强度、刚度等性能指标。
三、方便高效的后处理功能
(1)视觉显示优化
均匀矢量对齐:当涉及到可视化结果时,均匀矢量对齐使矢量图像的呈现更加标准化和清晰。例如,在流体速度矢量图和应力矢量图的显示中,矢量方向的整齐排列有助于用户更直观地了解物理量的分布和变化趋势,快速捕捉关键信息,避免矢量显示混乱造成的视觉干扰。
简化保存选项:简化保存选项为用户提供了一种灵活的方式来记录结果。用户可以保存自己感兴趣的流线图,方便后续的对比分析和报表撰写。在分析流体流道、换热流线等场景时,保存的流图可以清晰地显示流体或换热的轨迹,为研究人员提供重要参考。
用户自定义输出向量:允许用户根据自己的研究需要定制输出向量。这意味着用户可以关注特定方向和位置的物理量变化,并对分析结果做出更有针对性的解释。例如,在复杂结构的应力分析中,用户可以自定义感兴趣输出区域的主应力方向向量,以了解该区域的应力状态。