MSC Cosim

Интегрирующий модуль для сопряженных расчетов

MSC CoSim

MSC CoSim специально разработан для обеспечения совместной работы (co-simulation) различных решателей в единой многодисциплинарной рабочей среде.


MSC CoSim предназначен для организации процесса взаимодействия между системами Adams (MBD — динамика многомассовых систем), Marc (FEA — конечно-элементный анализ) и scFLOW (CFD — вычислительная гидрогазодинамика).


Такое взаимодействие позволяет решать широкий спектр задач, включая, например, такие задачи, как: детальный сопряженный анализ аэродинамических характеристик крыла при выпуске закрылков с помощью Adams и scFLOW; анализ взаимодействия жидкости и гребного винта с учетом свободной поверхности и кавитации с помощью MSC Nastran и scFLOW; оценка динамического отклика подвески при движении транспортного средства через водную преграду с помощью Adams и scFLOW; анализ аэроакустических свойств системы выхлопа транспортного средства и глушителя с помощью Actran и scFLOW; анализ динамического воздействия жидкости на стенки движущегося бака (слошинг) с помощью Adams и scFLOW; сопряженное моделирование скачков уплотнения вибрирующей пластины при обтекании сверхзвуковым потоком в MSC Nastran и scFLOW; расчет термомеханических напряжений в системе scSTREAM при оценке механических напряжений в паяных соединениях электр
онных компонентов.


"Возможность быстро и легко просматривать альтернативы с помощью совместного моделирования в то время, когда мы не привязаны к какому-либо конкретному подходу, должна позволить удовлетворить требования к производительности с помощью более легкой подвески, которая может улучшить топливную экономичность автомобиля»." - Технический эксперт отдела CAE по характеристикам выносливости и шасси, Volvo

Примеры использования MSC Co-Simulation applications:

  • Fluids + Multibody Dynamics

    Deployment of flaps on an aircraft wing



    Crosswind Impact on Vehicle Dynamics

    Vehicle driving through water puddle




    Fuel tank sloshing



    Buoyant logs floating under a bridge

  • Fluids + Structures

    Flexible plate in a crossflow

    Flag on a flag pole fluttering in a wind



    Valve in a tank opening

    Diaphragm valve distorting due to fluid force



    Ship propeller simulation with fluid-structure interaction

    Water jet hitting a pivoting flat plate

  • Multibody Dynamics + Structures

    Vehicle battery scratched by obstacle

    Wiper blade mechanism simulation



    ATV hitting a curb

    Forming process simulation



    Suspension system simulation with nonlinear bushing

  • Multibody Dynamics + Controls

    Validating control algorithms for industrial robots

  • Multibody Dynamics + 3D Environment

    ADAS and Autonomous Driving Simulation

  • Fluids + 1D Simulation

    Detailed combustion gasses simulation integrated with 1D system modeling




    Detailed cooling water 3D analysis incorporated in the 1D system model

  • Multibody Dynamics + Structures + Acoustics

    Noise prediction for gearbox/transmission systems

  • Electromagnetics + Structures + Acoustics

    Acoustic analysis for electric motors

  • Fluids + Acoustics (Aero-acoustics)

    Noise study for exhaust system

Многодисциплинарный (сопряженный) анализ играет важную роль в процессе проектирования изделия: обеспечивает уникальное, более полное и целостное представление о характеристиках конструкции путем объединения нескольких дисциплин в единый расчетный процесс. Широкий спектр задач, таких, как расчет напряженно-деформированного состояния, акустика, кинематика и динамика многомассовых систем, гидро- и газодинамика, а также в перспективе анализ быстропротекающих ударных (взрывных) воздействий, могут быть связаны в единую расчетную систему.

Многодисциплинарное сопряженное моделирование обеспечивает повышенную точность, достоверность и производительность.

Сопряженное моделирование помогает избежать неточных и ошибочных предположений и, следовательно, приводит к лучшей корреляции между компьютерным моделированием и физическим экспериментом. Поэтому, в результате инженеры получают более полное представление о работоспособности проектируемого изделия без чрезмерных затрат на перепроектирование из-за допущенных ошибок. Сопряженное моделирование может обеспечить более высокий уровень достоверности и детальности результатов в реальных временных масштабах проектирования. Например, моделирование транспортного средства, колесо которого ударяется о бордюр. В результате воздействия элементы конструкции подвергаются пластической деформации. Инженерам могут потребоваться дни для выполнения одного расчета, если вся система моделируется в нелинейной конечно-элементной расчетной среде. Однако, при совместном моделировании MBD-FEA инженеры могут получить адекватный уровень точности результатов в течение нескольких часов, а не дней или недель.

Технологии сопряженного моделирования, поддерживаемые MSC Software, позволяют решать инженерные задачи, которые не решались ранее.


КЛЮЧЕВЫЕ ОСОБЕННОСТИ MSC COSIM:

MSC CoSim имеет уникальную интегрированную схему управления сопрягаемыми решателями, т.е. MSC CoSim управляет задействованными решателями и определяет, какой из них в какой момент времени и при каких условиях должен выполнить свой очередной расчетный шаг. Благодаря встроенной логике, MSC CoSim может приостанавливать решение в одном из сопрягаемых решателей пока другой выполняет расчет. Передача команд осуществляется быстро и не привносит в решение дополнительных задержек.

MSC CoSim имеет лаконичный и комфортный пользовательский интерфейс для настройки сопряженных задач.

Поддерживаемые типы сопряжений и типов анализа для актуальной версии MSC CoSim приведены в таблице.

Движущим фактором развития MSC CoSim является необходимость связать многодисциплинарные решения в единую расчетную среду с минимальными затратами времени и усилий.

Increased Accuracy & Precision

The ability to quickly and easily look at alternatives with co-simulation at a time when we are not locked into any particular approach should make it possible to meet performance requirements with a lighter suspension that can improve the fuel economy of the vehicle." - Technical Expert at Endurance Attribute and Chassis CAE Department, Volvo

Faster Analysis Performance

The Adams-Marc co-simulation capability more than satisfies our guideline of 'reasonable results in a reasonable time.' With up to a 90% reduction in computation time, optimization using advanced nonlinear FEA becomes practical. Such development provides a great benefit and is crucial for our product development and we are proud to work together with MSC in advancing the technology." - Chief Engineer, Litens Automotive Group