Simcenter Amesim

Siemens Simcenter Amesim是專業的系統性能仿真、評估和優化解決方案，旨在讓系統仿真工程師能夠在一個虛擬的環境中進行性能的優化和驗證分析，從而能夠在最初階段就能夠進行完整的性能優化和控制校準，以達到最大收益，減少成本資源的投入。從概念到驗證，通過在早期獲得的正確的設計概念來降低整個開發制造過程中的風險，開發突破新的技術，使用Simcenter Amesim對新技術進行快速評估和驗證，并進行合理的修改，在有限的時間和成本框架內創建，測試和驗證新概念，并能夠最大程度減少了物理測試和原型，從而實現節余或者至少通過限制昂貴的原型和測試來防止巨額損失，增強市場的影響力。

一、平臺設施

1、Simcenter積分

•Simcenter Credits –跨產品許可解決方案：
•可用的最靈活的許可 選項
•Simcenter積分對多種產品有效（Simcenter Amesim庫，Simcenter STAR-CCM +，Simcenter 3D，Simcenter Testlab）

2、超級組件工作流程增強

•超組件HTML文檔創建
•直接鏈接到庫同步
•用于訪問庫數據文件的新關鍵字

3、改進的核心Amesim功能

•將批處理監視變量導出到csv中
•嵌入式API增強

二、分析工具

1、動畫中的3D機械繩索

•在3D機械助理的3D場景中檢查包括絞車，滑輪和繩索的系統的參數設置
•在3D場景中對模擬結果進行動畫處理

2、表中軸標題的管理

•表編輯器：
•編輯軸屬性
•加工工具返工

3、劇情：新的顯示

•新的地塊類型：
•氣泡圖
•平行坐標

三、軟件界面

1、共同仿真FMU的工具耦合方案

•導出的協同仿真FMU現在可以選擇在原始模型已打開的情況下在Simcenter Amesim GUI中寫入要分析的結果文件（工具耦合方案）

2、帶有接口塊的模型現在可以在導出之前運行

•一種新型的接口：“開環仿真”使包含接口塊的運行模型在導出這些模型之前可以進行一些基本檢查（初始化，資源可用性）
 

四、1D / 3D CAE

1、在CAD導入中支持新的CAD格式

•從公司使用的CAD軟件導入本機CAD格式
•將CAD幾何圖形轉換為Siemens Parasolid拓撲
 

五、求解器和數值

1、監控HPC研究的進度條

•指示已完成，失敗/中止和正在進行的運行次數
•工具提示以指示每個類別的百分比
•進度條信息可適應不同類型的研究

六、Modelica平臺

1、Modelica編譯器首選項的新選項

•導入Modelica模型時，可以激活來自Optimica Compiler Toolkit的其他參數
•詳細模式可用于允許用戶選擇日志文件保存目錄

軟件特色

1、物理多域系統的仿真
2、廣泛的應用和物理領域
3、汽車，航空航天和非公路專用解決方案
4、穩態和瞬態分析
5、線性和非線性系統
6、輸入/輸出分析
7、參數敏感性分析
8、振動和階次分析
9、時域和頻域分析
10、具有MIL / SIL / HIL和實時功能的測試系統
11、與CAE軟件工具集成（計算機輔助工程）

軟件功能

一、更快應對電氣化挑戰

1、電氣系統仿真Electrical System Simulation 

從概念設計到控制驗證階段，對電力和機電系統進行仿真。Simcenter Amesim 有助于針對適用于汽車、航空、工業機械和重型裝備行業的電力設備，優化機電一體化系統的動態性能、分析功耗，以及設計和驗證控制規則。 
利用 Simcenter Amesim，您可以調查各種傳統車輛的電氣化架構，同時以虛擬的方式評估電氣子系統對電動和混合電力車輛全局性能的影響。您還可以借此來應對開發“更電氣化”飛機和未來電氣化系統時所面臨的挑戰。

2、電動汽車仿真 Electrified Vehicle Simulation

掌控車輛電動化的工程復雜性。Simcenter Amesim 提供對所有關鍵子系統進行仿真所需的建模級別。無論是處理電池容量還是電機設計，您都可以從高效的建模工作流中獲益，為從架構創建到集成的工程工作提供支持，包括詳細的設計。

3、飛機電氣系統仿真 Aircraft Electrical System Simulation

通過優化電網并考慮熱集成來制造更多的電動飛機。 Simcenter可幫助您設計可靠的發電機，機電和靜液壓執行機構，并在發生故障時分析網絡重新配置的影響。通過與Simulink®協同仿真，您可以將發電機控制單元與高保真多物理場模型集成在一起。預處理和后處理工具（例如EHA和EMA參數優化，快速傅立葉變換（FFT）和線性分析功能）有助于在認證測試中取得成功。

4、電氣系統建模 Electrical System Modeling

受益于用于電池，燃料電池，功率轉換器，線性執行器和電動機的現成模型，可以構建任何類型的電氣設備架構。使用Simcenter多物理場，多級，可擴展和靈活的方法，您可以解決許多工程問題，例如熱管理系統的設計，系統性能評估或實際機械負載或液壓負載的效率，以及作為控件的設計和驗證。

二、提升流體系統的能源效率和性能

1、流體系統仿真Fluid System Simulation 

優化液壓和氣壓組件的動態特性，同時限制物理原型開發，使其僅用于絕對必要的情況。憑借豐富的組件、特征及應用程序導向型工具選項，Simcenter Amesim 能夠讓您針對一系列應用（例如，移動式液壓作動系統、動力傳動系統或飛機燃料和環境控制系統）對流體系統進行建模。 
Simcenter Amesim 提供全面的組件庫，以便在臨時用戶與專家用戶進行流體系統建模時，為其提供從功能到詳細模型方面的支持。組件庫之間的無縫通信，以及準確的物理現象建?？梢灾С秩魏瘟黧w系統設計，并且能夠在單一平臺中實現與控制及其他相關系統的銜接。

2、Powertrain Subsystem Simulation

加快汽門機構、曲軸系統、燃油噴射、潤滑和冷卻系統的設計過程。Simcenter Amesim 可用于調整組件大小，評估和優化系統效率，并驗證控制策略。通過評估不同子系統之間以及子系統與燃燒室之間的相互作用，您將能夠準備傳動環境中子系統的集成，并分析子系統設計對發動機性能、燃油經濟性或排放的影響。

3、飛機燃油系統仿真 Aircraft Fuel System Simulation

處理具有復雜形狀的油箱的燃料加壓，加油，加油和加油優化的挑戰性任務，同時還要考慮飛機的姿態，加速度，機翼彎曲或扭曲。該軟件可幫助您對排氣，車載惰性氣體產生系統（OBIGGS），燃料分配網絡和全球能源管理系統進行建模，以預測潛在問題。您可以在滿足認證要求的同時提高效率，減少燃油系統的重量，體積和能耗。

4、飛機液壓系統仿真 Aircraft Hydraulic System Simulation

通過模擬不同尺寸情況和飛行任務的行為來改善飛機液壓系統的性能。系統仿真軟件提供了可擴展的方法來應對從低頻到高頻動態范圍的工程挑戰。

5、流體動力系統建模 Fluid Power System Modeling

評估液壓或氣動系統和組件的總體性能。 Simcenter帶有一組用于泵，壓縮機，閥門和執行器的預定義功能組件，以及一系列基于幾何的詳細組件。您可以研究整個系統中壓力，流量和溫度的變化，并考慮可壓縮流量，氣體混合物，熱效應，通氣和空化，分析特定組件（閥門或泵）的性能。

6、泵閥系統仿真 Pump Valve System Simulation

Simcenter可以提高壓縮機和液壓泵的性能。 CAD導入功能使您可以根據詳細的幾何圖形輕松創建高保真模型。它可以幫助您滿足對高性能的不斷增長的需求：流量特性，減小的壓力波動和精確的泵排量調節。此外，您可以在設計周期的早期解決集成問題，并根據實際執行器的要求優化控制策略以適應泵流量。

三、從一開始就設計復雜的機械系統

1、機械系統仿真Mechanical System Simulation 

管理機械系統日益增加的工程復雜性。Simcenter Amesim 包含尖端建模技術，可實現多維（1D、2D 和 3D）動力學仿真。您可借由其通過分析低頻或高頻現象，研究剛體或柔體以及復雜的非線性摩擦。它考慮到了復雜幾何體之間的接觸，從而增加了所開發運動學系統的可靠性和穩健性。此外，它還附帶了多物理場促動器模型，用于準確分析機械結構與電氣或液壓運動之間的耦合。
Simcenter Amesim 讓您可以提前做出架構和設計決策。該軟件配備了強大的建模、分析和優化工具，供您以虛擬的方式探索大量可能的系統架構，預測性能、能量平衡、噪聲和振動行為，并在設計周期的早期驗證符合要求的配置。它還可以在工廠模型與控制模型或代碼之間建立連接，為優異的機電一體化系統的開發提供支持。

2、動力傳動系統仿真Powertrain Transmission System Simulation

從早期設計階段優化各類變速箱和車輛的集成，以平衡性能、燃油經濟性、駕駛性、舒適性和可靠性。Simcenter Amesim 通過預測損耗來幫助您改善燃油消耗，還通過檢測和修改固有模態的影響因素來減少振動，并減少接觸力的變化、離合器顫振聲、空腔噪鳴聲和咔嗒聲。

3、車輛系統動力學仿真Vehicle System Dynamics Simulation

從底盤本身到其相關組件，從早期設計到驗證階段，有效地對車輛系統進行建模，并平衡沖突的性能特征，如舒適性、操控性、穩定性、靈活性、駕駛性和燃油經濟性。

4、飛行控制系統仿真 Flight Control System Simulation

處理各種飛行技術的整個飛行控制系統的多物理方面，例如機械，直接驅動，機電或靜液壓。 Simcenter Amesim涵蓋了整個開發過程，從預設計到詳細的動態分析，再到考慮整個飛行包線的實時驗證。您還可以將飛行控制與相互依賴的系統集成在一起，以在設計階段的早期評估交互作用。

5、著陸系統仿真 Landing System Simulation

通過減少地面操縱過程中的燃料消耗和碳排放量，設計環保且經濟高效的起落架系統。從早期開發階段到詳細的分析，系統集成和驗證，都可以使用Simcenter，即使在嚴酷的起落條件下，您也可以提高起落架系統的可靠性，即使在起飛失敗的情況下，也可以使制動系統更堅固，您可以對伸縮系統進行適當的結構集成。

6、機械系統建模 Mechanical System Modeling

使用機械Simcenter組件精確建模多體系統（從1D到3D）的運動學和動力學行為。通過功能性連接點連接的即用型剛性或柔性體使您可以快速分析大量影響，例如彈性碰撞，干摩擦和粘滯摩擦，蝸輪蝸桿，螺釘螺母，齒條和小齒輪機構，繩索和滑輪。經過驗證的凸輪和從動件模型可幫助您無縫比較不同液壓機械氣門機構架構的性能。

四、創新推進架構

1、推進系統仿真 Propulsion System Simulation

如果不集成創新性的推進架構，對性能，安全性和效率增加的要求將無法得到滿足。
多物理場系統仿真方法可助您應對各種架構和技術。例如，除非是汽車領域的動力系電氣化，航空航天行業中可重復使用的搬運系統，還是船舶行業對代用燃料（LNG）的使用， Simcenter Amesim的建模功能都能夠為這些技術的實施提供支持。通過在分段平臺上執行一次全面的跨系統影響分析，您將能夠設計和評估推進系統對各種指標的影響，如機載發電或車輛排放物。

2、飛機發動機和設備系統仿真 Aircraft Engine and Equipment System Simulation

Simcenter系統仿真軟件使您能夠在設計周期的早期集成最佳概念，以評估整體性能并獲得最佳的適應性引擎。您可以輕松地評估和實現您的創新想法。

3、內燃機系統仿真 Internal Combustion Engine System Simulation

設計和優化整個發動機（包括控制系統），并研究與燃油噴射壓縮機，發動機熱管理，電氣設備和傳動系統組件的集成。您還可以研究替代發動機架構和概念。

4、船舶推進系統仿真 Ship Propulsion System Simulation

通過在不同情況下模擬多種動力總成配置，例如常規，混合動力或電動電池，優化船舶推進系統的水動力性能。將您的發動機模型和控件集成到全船架構中，以估算不同工況下的燃油消耗和NOx排放。通過將您的Simcenter系統仿真模型與CFD計算數據相結合，在精度和仿真時間之間找到合適的折衷方案。

5、太空推進與子系統仿真 Space Propulsion and Subsystem Simulation

通過分析啟動和關閉期間的瞬態行為來挑戰太空推進系統的性能。Simcenter使您能夠通過評估整個發動機的不同體系結構以及評估用于不同子系統（例如執行器或其電氣化）的各種技術來優化發動機性能。您可以依賴于預測性發動機模型來開發高級控制器，并通過將推進系統與飛行動力學相結合來評估整個任務的性能。

五、為組件和整個系統部署基于模型的設計

1、系統集成 System Integration 

消除開發孤島，并高效處理日益增長的系統復雜性。如果您想成功采用基于模型的設計 (MBD)，則從早期架構設計開始直到校準階段，您均需要應用持續的建模方法。為了向此類工程轉型提供支持，Simcenter Amesim 提供多個級別的理念，能夠助您簡化用戶體驗，進而提高設計效率。
憑借物理建模方面的多功能性，以及特有的專用特征，您將能夠為汽車、飛機、挖掘機、輪船以及任何其他工業應用確立極其有效的工程設計數據。無論是從組件還是到整個系統，我們都能為您提供重點關注工程挑戰的工具，并且支持您利用可用數據迅速應對這些挑戰。

2、ADAS和自動駕駛汽車仿真

使用包括正確的車輛動力學和高保真動力總成物理模型的模型驗證高級駕駛員輔助系統和自動駕駛系統。 Simcenter補充了我們的PreScan環境和傳感器仿真解決方案，并通過提供現成的保真度可縮放組件使您在小型或大型仿真活動中更有效。在安全性，舒適性，燃料和電能消耗以及污染物排放評估方面，您始終可以在CPU時間和準確性之間獲得最佳平衡。

3、整車仿真 Vehicle Simulation

采用新的工程流程，考慮整個車輛并滿足嚴格的法律和財務約束。 Simcenter可幫助您有效地部署基于模型的設計方法。該軟件允許您創建范圍和性能的仿真模型，從而支持早期設計階段，并允許您稍后創建高級的車輛能量管理模型，包括發動機，電動動力總成，電池，HVAC和所有相關的熱管理的預測性動態建模。系統。

4、基于模型的控件開發 Model-Based Control Development

從離線到實時仿真，都可以使用Simcenter在最短的時間內設計出高質量的控件。實際上，開發成功的機電一體化解決方案需要同時優化作為集成系統的機械，電子和軟件。因此，控制策略的開發不僅僅是創建邏輯流程圖。某些控制器功能需要具有深刻物理洞察力和高級數學的高級算法。使用高級控制技術（例如模型預測控制（MPC）或神經網絡（NN）來實現此目標。

5、虛擬綜合飛機 Virtual Integrated Aircraft

通過解決飛機系統的復雜性并調查早期設計階段的系統交互，來提高飛機程序的效率。 Simcenter系統仿真解決方案使虛擬集成飛機（VIA）方法可以支持基于模型的系統工程，建模和仿真，驗證和確認過程。該方法可以根據組織的結構進行調整，并可以幫助您的工程團隊進行協作，而不是孤島工作。

六、體驗用于機電系統仿真的事實上的工具

1、系統仿真平臺System Simulation Platform 

選擇 Simcenter Amesim，并從一個開放、強大且用戶友好的多物理場系統仿真平臺中獲益；該平臺可以模擬、運行和分析復雜的系統和組件。
Simcenter Amesim 平臺是 Simcenter Amesim 軟件的核心所在。該解決方案憑借強大的建模、分析和優化工具營造易于使用的高級環境，進行 1D 多物理場系統仿真和穩健的設計。
各種腳本編寫和定制功能可將 Simcenter Amesim 與現有的設計流程無縫集成。Simcenter Amesim 平臺開放且靈活，可與許多 1D 和 3D 計算機輔助工程 (CAE) 軟件解決方案有效交互，能夠始終提供具備模型在環 (MiL)、軟件在環 (SiL) 和硬件在環 (HiL) 功能的一致框架，幫助您為標準的實時目標快速派生和導出模型。

2、提高效率Productivity

增加您從仿真中獲得的回報，因為有一組強大的功能可以引導您完成基于模型的系統工程流程。前沿的前期處理和后期處理工具讓您可以獲得關于系統的深度信息。您可以使用易于配置的應用定制自己的模型處理和分析。優化和設計探索功能讓您第一次就能夠完成系統的正確配置。仿真器腳本可以幫助自動執行大部分的仿真活動。

3、仿真技術Technologies

利用 Simcenter Amesim 集成式平臺一流的仿真技術執行高級仿真。不管將其用于高性能計算 (HPC) 還是實時仿真，您可以在任何地方創建、分析、部署和運行自己的多物理場模型。最終，對公認標準（如功能模型接口 (FMI) 或 Modelica）的支持以及數量眾多的軟件接口使得 Simcenter Amesim 成為市場上互操作性名列前茅的平臺。

4、工作流程 Workflow

將Simcenter作為協作框架進行體驗，以促進公司范圍內一致地實施系統仿真技術。 關鍵方面是針對您所有垂直應用程序的定制，自動化和集成。 它已完全集成到企業內的CAD，CAE或PIDO流程中。 導入任何第三方軟件以重用您的模型，分析和探索設計。 確保從CAD和實驗到系統仿真的數據連續性。 您可以根據現有的工作流程來解決無數的工程挑戰。

七、研究復雜系統中的熱相互作用

1、熱量管理系統仿真 Thermal Management System Simulation

通過優化熱管理設計出高效、可靠的系統。將組件溫度控制在理想的運行溫度范圍內，清除多余的熱量或對其進行重復利用，以提高性能；與此同時，效率成為了當今復雜系統的固有挑戰。為幫助您應對熱力集成問題，Simcenter Amesim 將為您提供一整套解決方案，其范圍涵蓋了從預設計階段到最終驗證的整個設計周期。
Simcenter Amesim 有助于在充分提升車內、機艙或室內舒適度等熱性能的同時，優化能源效率。您可以利用該軟件來呈現系統的實際操作環境，這其中包括設計和驗證溫度控制策略時與周邊環境進行的互動。此外，Simcenter Amesim 還能支持您研究能源恢復系統的集成，以及它們對性能和能耗的影響。您還能從尖端后處理功能中獲益，以圖表的形式對系統中的能源流進行可視化處理。

2、環境控制系統 Environment Control System

確保飛機，輪船，潛艇，火車和戰車上的乘客和機組人員的舒適。 Simcenter Amesim幫助設計機艙，放氣系統控制，全局能源管理，空調，通風回路和二氧化碳瓶排放系統。該解決方案使您能夠考慮動態條件下的溫度，濕度，壓力和壓力變化率。它可以幫助您設計效率更高，重量更輕，體積更小，能耗更低的系統。

3、暖通空調和車廂舒適度模擬 HVAC and Carriage Comfort Simulation

研究和優化空調回路或熱泵系統的設計，評估駕駛室的冷卻或加熱過程，檢查外部條件和技術方案對駕駛室空氣溫度和濕度的影響，并評估人體熱舒適感。

4、電動汽車熱管理系統仿真 Electric Vehicle Thermal Management System Simulation

通過管理熱能，同時控制關鍵子系統（例如電池或電動機）的溫度，從而優化范圍和駕駛室舒適度。 Simcenter使您可以對每個汽車子系統的電氣和熱學方面進行建模。由于與Simcenter STAR-CCM +計算流體力學（CFD）技術的緊密集成，您可以從高級換熱器堆疊分析中受益。

5、熱力學系統建模 Thermodynamic System Modeling

通過使用Simcenter模擬固體，液體和氣體之間的傳熱以及相變現象，可以對任何類型的熱管理系統進行建模。受益于整套組件，例如泵，恒溫器或熱交換器，可以準確地研究系統的瞬態行為。 Simcenter使您可以確定組件的大小并比較不同的體系結構或控制策略，同時考慮到不同子系統之間的熱相互作用。

6、車輛和發動機熱管理系統仿真 Vehicle and Engine Thermal Management System Simulation

將最大的熱安全性與高能效相結合。 Simcenter通過優化熱交換器，泵和恒溫器來幫助您確保發動機正確冷卻。在單個用戶友好的仿真環境中，優化預熱階段，控制策略以及與HVAC系統的集成。您甚至可以評估破壞性技術，例如相變材料或先進的熱回收系統。