simulationX软件全面解析

ITI公司简介:


德国ITI有限公司于1990年成立于德国易北河畔美丽的历史文化名城德累斯顿, 并在短期内迅速发展成为工程高级建模和多学科仿真领域全球领导厂商;公司致力于研发建模与仿真软件系统及相应的工程服务,拥有包括法国、日本、意大利、韩国、印度、中国台湾、西班牙、阿根廷、智利、巴基斯坦、哥仑比亚和秘鲁等国家和地区的22个代表处和分销机构。公司于2006年正式进入中国市场,在北京设立了代表处,西普阳光教育科技是教育行业一级总代理。

ITI公司的工程与服务部门每年都成功地完成数十个大型工业项目,这些项目的完成为公司赢得了广泛的声誉,积累了丰富的专业知识和行业应用经验,也使软件产品的研发和工程服务相得益彰。
我们的客户来自众多知名厂商,如宝马、戴姆勒-克莱斯勒、奥迪、博世-力士乐、劳斯莱斯、欧宝、西门子、ZF、大众、Demag Cranes、福特、Getrag、韩国现代汽车、IAV、INA、 LuK等。和这些世界著名厂商和研究机构的长期和深入合作使我们积累了一套行之有效的方法,从而为用户成功地开发设计拥有自主知识产权的工业产品助一臂之力。

ITI 公司致力于领跑在工程系统建模和仿真技术的最前沿,凭籍所积累的丰富的工程建模知识和经验,帮助您在产品设计过程中分析和预估风险,降低开发成本和缩短开发周期,分析和优化现有系统,从而最终协助用户开发设计出拥有自主产权的工业产品。

ITI公司大事记:
1990年,德国ITI有限公司正式成立。
1993年,推出 ITI-SIM 1 第一代版本,拥有10家用户。
1995年,发布 ITI-SIM 2 版本。
1998年,发布 WindowsNT 环境下的 ITI-SIM 3 版本。
2000年,发布 ITI-SIM 3.2 版本,全球用户超过300家。
2001年,发布 ITI-SIM 3.3 版本。
2002年,发布 ITI-SIM 3.4;推出 SimulationX 1.0 版本。
2003年,发布 ITI-SIM 3.5 和 SimulationX 1.1 版本。
2004年,发布 ITI-SIM 3.6 和 SimulationX 1.2 版本。
2005年,发布 ITI-SIM 3.7 版本。
2006年,获美国汽车工程师协会颁发 AEI Tech 2006 Award。(美国底特律
汽车工程师协会颁发)注:美国通用在底特律
奥兹莫比尔汽车公司、卡迪拉克汽车公司、奥克兰汽车公司、雪佛兰汽车公司和别克汽车公司组合起来成立了通用汽车股份公司。
发布 SimulationX 2.0 版本。
2007年,发布 SimulationX3.0 版本

ITI公司面向行业应用,致力工程服务:




ITI公司为复杂机电系统的设计提供高水准的软件平台和全方位的服务。软件平台SimulationX 是经过复杂和专业应用测试验证、并在全球范围得到广泛应用的专业、成熟和开放的系统,是您最信赖的伙伴。

SimulationX多学科领域建模仿真:

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SimulationX在统一的平台上实现了多学科领域的系统工程的建模和仿真:机械、液压、气动、热、电和磁等物理领域,用于机电系统设计、 机器人及控制系统优化、发动机和车辆冷却系统、电磁液驱动机构的设计等等。不同领域的模块之间直观的物理连接方式使得SimulationX 成为多学科领域系统工程建模和仿真的理想环境。


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集成分析:能完成很多复杂系统的综合分析设计,例如车辆工程的动力传动系( 发动机,手动变速器MT,自动变速器AT,手动自动变速器AMT, 双离合器变速器DCT 到轮胎等),
整体传动效率分析,换档舒适性, 液压驱动器的设计和优化,控制策略分析。船舶驱动系统(发动机,离合器, 齿轮变速机构, 电机, 螺旋桨装置,舵, 船体)及船舶操纵运动的动态特性分析。风力发电机的传动系统分析包括三维机械结构、传动装置和控制系统的整体系统动态仿真分析等等。
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仿真模型的扩充或改变都可通过图形用户界面(GUI) 简单来进行,不需要编写任何程序代码。SimulationX为用户提供一个标准化,规范化和图形化的二次开发平台:用户不仅可以直接对SimulationX所有模型进行修改,
还可以基于Modelica 语言的创建新的模型,并能够把用户自己的C代码模型以图形化模块的方式集成进SimulationX软件包。
建模方式:
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SimulationX的基本元素组合建模理念,即把物理系统分解为工程系统的各种最小要素,使得用户可以方便地用各种简单的基本要素来建立模型,去尽可能详细和精确地描述零部件及由它们构成的复杂工程系统。
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SimulationX定位在工程技术人员使用,建模的语言是工程技术通用语言: 基于物理模型的图形化,基元化的建模方式使得SimulationX成为在工程机械、汽车、造船和航天航空工业研发部门的理想选择。SimulationX使得用户可以从繁琐的数学建模中解放出来从而专注于物理系统本身的设计。
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用户也可以利用SimulationX中的提供一个标准化、规范化和图形化的二次开发平台Type Designer轻松创建新的仿真模型和自己的元件库。
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SimulationX保留了三个层次的建模方式:数学方程级,方块图级,基本元素和元件级,模块名称参数和变量清晰,不同的用户可以根据自己的特点和专长选择适合自己的建模方式或多种方式的综合使用。



突出特点:

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所有复杂工程系统模型仿真都可在一个环境 (SimulationX) 中完成。
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更有效地通过向量,矩阵,参考特性曲线,2维和3维查表赋值
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模型可通过SimulationX 中规范化和图形化的开发工具Type Designer来创建,其编程语言基于Modelica
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模型可以通过显式或隐显式的代数方程组和微分方程组来描述。
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用户自己编写的 C 代码可通过外部函数接口集成到SimulationX
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实时硬件在线仿真。

SimulationX的标准模型库:

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1D 机构库,3D机构库,控制系统库,液压库,气动库等。???
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电学工程库: 电阻,电容,电感,电源, 开关, 二极管, 三极管,场效应管等。
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电磁库: 磁阻 (空气, 铁心), 变压器,涡流等。
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热流库: 热交换器, 蒸发器,压缩机,理想和真实气体, 多相流等。
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多体系统库: 刚体元件, CAD 输入, 各种连接元件, 负载元件和弹簧元件。
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基于COM 接口用户可开发自己的数据交换程序,用于前后数据处理,或与其它软件进行数据交换。

    Hydraulics
       Pneumatics
      1D Mechanics
       3D Mechanics
       Electronics
       Magnetics
       Signal Blocks
       Thermics
 

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在各种流行CAD软件生成的几何图形可通过 STL 接口输入。

强大的计算功能:

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基于符号分析运算上的智能求解器能够根据用户所建模型的数学特性选择最佳的积分算法,缩短仿真时间和提高仿真精度,具有一流的性能。
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平衡计算 (静态或稳态)
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提供了齐全的 线性化系统分析工具 (系统特征值的求解;Bode,
Nyquist图,根轨迹分析等),模态分析工具,频谱分析工具(快速傅里叶转换FFT;阶次分析等)。特征值, 频响和传递函数。
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内嵌式自动的数学不连续性处理工具解决了数字仿真的杀手: 间断点的问题。



友好的用户界面:


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可个性化定制工作空间的用户界面。
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地址化和参数化模块接口。
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模块接口点能够手动调整。
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模型参数可通过控制块, 文本块,和其它各种图形

界面调整和显示

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树形化已有标准模型和
用户定义的模型。
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三维可视化功能。
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可一次定义多对象公用参数。

应用接口:

控制软件接口: Matlab®
多维软件接口: Adams®, Simpack®, MSC. Nastran®
实时仿真软件接口: dSPACE® ,
xPC-Target , ProSysRT®

软件模块:

SimulationX 软件按学科库对模块进行划分,其模块如下:

ITI® SimulationX 3.0 Modules

Basic Module and Computations
基本模块和功能
Basic Module

Design, Modeling and Analysis Platform

■ Library General Signal Blocks

TypeDesigner – SimulationX & Modelica Smart Editor

COM and External Function Interface

PrintEngine


基本模块和功能
建模和仿真平台。
TypeDesigner, 用户用它进行高级开发(基于Modelica的编译器),用户可自定义超模块,使库模型个性化,
包括用户模型的加密,
封装等。
COM接口
打印引擎


时域瞬态仿真(必选)


Libraries

Mechanics
机械库
Mechanics 1D (Rotary)

一维转动分析
Mechanics 1D (Linear)

一维平动分析
Modal System including ANSYS interface, requires: Mechanics 1D
ANSYS接口基于模态分析,要求1D机械库。
MBS Mechanics (3D) including CAD Import via STL and Animation Bodies
Beam Element, requires: Multi Body SystemsContact Element

多体动力库,包括三维物体的导入和3D动画子库,杆梁弹性体,接触模块

Signal Processing (Control Systems)
信号(控制)库
General Signal Blocks
普通信号
Signal Sources
信号源
Linear Signal Blocks
线性信号
Nonlinear Signal Blocks
非线性信号
Time-Discrete Signal Blocks
时间离散信号
Special Signal Blocks
特殊信号
Switches
开关

Power Transmission (Mechanical)
动力传动库
Motors
发动机
Couplings / Clutches
各种联接和离合器

Transmission Components
变速箱

Planetary Gears
行星轮

精细发动机

换档器



Electro Mechanics, Electronics, Magnetics
机电库,电学库,磁库
Electric Motors
电机库
Electronics (Analog)
电学库
Magnetics; Electronics (Analog) + Mechanics 1D (Linear) are recommended
磁库,要求电学库和
一维品平动库
Stepping Motors
步进电机

Fluid Power, Thermodynamics
流体库,热力学库
Hydraulics I (Basic System Modeling)
流体库I (基本元素)
Hydraulics II (Standard System Modeling)
流体库II (典型液压元件、液压回路、控制阀,液压管路等)
Hydraulics III (Advanced System & Component Modeling)
流体库II (复杂液压元件、液压回路、控制阀,液压管路等)
ITI FluidDesigner Hydraulics
新流体定义
Pneumatics I (Gases)
气体库I (各种气体)
Pneumatics II (Gases & Mixtures)
气体库II (气体和混合气)
ITI FluidDesigner Pneumatics/Gases
新气体定义
ITI FluidDesigner Pneumatics/Mixtures
混合气体定义
Thermics
热力学库 (用于润滑系统,冷却系统、液压网络中的热交换分析)
Thermal Fluid I (One Phase: Liquids + Gases)
热力流体I(单相:流体+气体)
Thermal Fluid IIa (Two Phase: Refrigerants + Cooling + NIST)
热力流体IIa (两相流系统的分析)
Thermal Fluid IIb (Two Phase Miscellaneous: Water + Moist Air)
热力流体IIb (两相流系统的分析)
Thermal Fluid III (Ideal Gas Mixtures)
热力流体IIb (理想混合流系统的分析)


海洋工程库
Subsea Hydraulics, requires: Mechanics 1D, Hydraulics III, General and Linear Signal Blocks, Signal Sources


Analysis
分析功能
Equilibrium Calculation (Static/Steady state)
平衡计算(静态/稳态)分析
Parameter Variations (Variants Wizard)
参数分析优化
Linear Model Analysis: Natural Frequencies and Mode Shapes
分析工具诸如特征值求解,模态分析等
Linear Model Analysis: Transfer Functions, Input-Output
分析工具诸如传递函数,根轨迹分析,波得图,
乃奎斯特图等

阶次分析
Database Link
数据库连接器


接口


Modelica标准库
2.2.2













Code Export
C源代码输出
Code Export (C with or without solver)
源代码输出
Option S-Function, requires: Code Export
Matlab®接口通过S-function,要求源代码输出
Option SIMPACK®, requires: Code Export
SIMPACK®接口,要求源代码输出
Option OPC-Client, requires: Code Export
OPC-Client®接口,要求源代码输出
Code Export ProSys-RT 3.x
源代码输出到ProSys-RT 3.x

Co-Simulation
联合仿真
Co-Simulation Interface (Sockets)
联合仿真接口
to MSC.Adams®, requires: Co-Simulation Interface
MSC.Adams®,联合仿真接口
to SIMPACK®, requires: Co-Simulation Interface
SIMPACK®联合仿真接口
to MATLAB®/Simulink®, requires: Co-Simulation Interface
MATLAB®/Simulink®联合仿真接口

提供版本:

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专业版:
该版是完整版,具有最强大的模拟、仿真、分析功能。

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分析版: 只适用于已集成模型的参数研究。

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观摩版: 只能以只读方式运行模型。

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学生版: 用于教学或初次评估软件










SimulationX的成功案例:

ITI软件已经被全世界600多用户所使用,我们的用户来自于不同的工业企业、学术机构和研究组织以及工程服务供应机构。他们从我们面向用户的模块化CAE解决方案和已被证实的实际应用中受益匪浅,以下为部分精选案例。



Moog是一个世界级的精密控制部件和系统的制造商。Moog的高性能执行器产品用于控制军事设备、军用和商用飞行器、人造卫星与太空车辆、运载 火箭、导弹和自动化工业机械。(资料来源: ww.moog.com)
在新设备和部件的开发过程中,往往要求较短的开发和实施时间、较低的风险,以及可靠的静态和动态特性预测。在所有的项目开发阶段,moog通过大量采用仿真工具,实现了上述目标,特别是针对流体系统中大量的非线性特性。

例如,在注模机的开发中,局部参数动态仿真可以作确定驱动控制尺寸的一工具,一仿真任行就是有面向象的程序系统SimulationX来完成的。SimulationX允许把液、机械和子模型
接在一起,从而提供了一个完整系的模型。根据仿真果,就可以预测动态的特性。”资料来源:System Application Engineer

Moeller集团坐落于德国波恩,是一家主要生产工业自动控制部件和配电系统的全球性供应商,它提供的产品 广泛应用于工业自动化、动力分配、住宅建设和基础建设领域。
Moeller使用ITI SimulationX进行电源开关的先进开发。电源开关是电力能源分配时的机电保护装置,其最重要的任务是防止电路系统短路,其精确测量系统由快速反应装置和对短路线路实施安全隔离的接触系统组成。
“ 我们使用SimulationX对电网短路的各情况下开关的特性行仿真算,在概念设计阶段,就能够对其性能估。在设计的任何段我都会得到德累斯顿ITI 团队的大力支持,确保我可以提供可靠的设备”。(资料来源:Group Manager Simulation)
ITI产品可以降低开发成本,并且能够避免产品开发中的错误。

Stabilus 是一家液压气动调节元件(气体弹簧)的制造商,产品有液压减震器、液压截至阀,和门、行李箱盖、以及后挡板的自动开启和关闭系统。(资料来源:www.stabilus.com)
在仿真模型中,减震器的MBS运动与1D执行器模型之间的链接可以实现对减震器开启与关闭的精确预测。因此,仿真模型可以完成目标车辆执行器的参数优化。
于不同的系概念(如液压弹簧、机电驱动器),可以使用SimulationX对执行器行建模和深入研究,根据分析需要,可以从非线簧和阻尼器特性到在气体-簧中物理一致性的机械气模型。料来源:Development Engineer



























DaimlerChrysler是一个世界级的汽车的制造商。(资料来源:http://www.daimler.com)
在汽车工业领域中,SimulationX被广泛地应用在汽车零部件的开发,比如轿车、卡车和赛车制造业。SimulationX应用软件的主要任务是分析和优化汽车部件和系统的动态特性,也可以用于受控系统或者驱动系统中振动现象的研究。如驱动系统, 空调,空气弹簧系统, 制动系统, 离合器系统, 发动机冷却系统, 发动机建模,变速箱和齿轮系统设计,
润滑, 动力转向,动力系统/传动系统,减震器, 悬架

关于重型卡车自动变速箱换档过程的模拟仿真。它的变速箱里没有同步环,同步要求必须通过精巧控制系统实现,由它保证在行车条件下换档系统的确定性和可控性。这样提高换档品质不仅要考虑控制策略,还要考虑传动系统的机械部分。如果在原型车上进行调教将是昂贵且费时,而仿真则可省时高效地评估机械设计和控制策略变化后的相互作用及优劣,料来源: System Application Engineer



客户:

位于德累斯顿的 ITI公司享誉全球。与国内外合作伙伴携手,我们的仿真工具自诞生之日起便成为市场上工程应用与教育应用软件的先驱者。SimulationX的用户遍及各个科技领域,从下面的表中可以看出,选择使用SimulationX软件的公司遍布全球。



汽车制造商及汽车
AudiBMW groupBombardier-RotaxBorgWarner Transmission Systems British American RacingC.R.F. Centro Ricerche FiatDANA group DaimlerChryslerFreudenbergGETRAG Ford TransmissionsGetrag group GIF & GATGKN groupGraziano TrasmissioniHoerbiger Antriebstechnik HOFER Powertrain Hyundai Motor Company IAV INA-Schaeffler Isringhausen Kongsberg DevoTek LuK group MITEC Powertrain Opel Powertrain PSA Peugeot Citröen Renold CouplingsSeco Seojin Clutch Siemens VDO Automotive Takata-Petri Visteon Systems Volkswagen ZF Friedrichshafen ZF Sachs, 中国吉利

工程机械设备

AGCO Xaver Fendt
Baker Hughes CEMOTER CNH Baumaschinen C.R.F. Centro Ricerche Fiat, Industrial Vehicles Demag Mobile Cranes Deutsche GROVEIFF Engineering & Consulting Komatsu Mining Liebherr Machines Bulle MAN Takraf Fördertechnik New Holland Italia Putzmeister

流体部件与系统
Norgren Bolenz & SchäferBosch Rexroth Bürkert Eaton Fluid Power, ETO Magnetic Hänchen Hydraulik Hoerbiger Hydraulik Hydro-Control Steuerungstechnik Integral Accumulator Moog Ognibene...
,磁力,燃料电,风发电
EBZ ,Moeller, Siemens, ETO MAGNETIC, EMZ, 中国西门子上海...
机器制造
HUSKY Injection Molding Systems,
Brückner Maschinenbau, Dorst Maschinen- und Anlagenbau, EBZ Dresden, E.C.H. Will , ESM, GE Jenbacher, Hasse & Wrede, Hodek Vibration Technologies, IfG-Ingenieurbüro f. Gummi-Metall-Schwingungstechnik, IPT Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik, IRSST, ITRI,
Industrial Technology Research Institute, ITW Chemnitz, IWU Fraunhofer-Institut f. Werkzeugmaschinen u. Umformtechnik, Keller Grundbau, Kolbus, Lindauer Dornier, Müller Weingarten, Philips Glasfabrik, Karl Rabofsky, Sandretto Industrie, SincoTec Bauteil-Prüftechnik, VOEST-ALPINE Industrieanlagenbau, WIEDEG Elektronik, WIFAG…

船舶,海底操纵
Aker KvaernerEADS Airbus Bombardier Transportation Caterpillar Motoren FMC Kongsberg Subsea Germanischer LloydMalm Orstad Mercury Marine National Oilwell Rheinmetall Landsysteme Rolls-Royce MarineZF MarineFMC…
航空航天及测试
Airbus Deutschland, IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH, Eaton Fluid Power, EADS Deutschland, EADS LFK-Lenkflugkörper, STN Atlas Elektronik, CAST/ITRI Industrial Technology Research Institute, AVL, 三院 (中国)...
大学、学院及研究所
系统仿真,汽车工程,机械工程系,机电一体化系(世界范围约128所
中国: 浙江大学,上海交通大学,华中科技大学,北京航空天大学,北京理工大学,同济大学,江苏大学,华东船舶学院,大连海事大学


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更多信息可以登 [url=http://www.iti.de/company/cust_industry_e.htm]http://www.simulationX.com.cn查询。

(1)simulationx-介绍.doc


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