SimLab

1. SimLab简介

Altair SimLab是具有流程向导的、基于特征识别的有限元建模软件和多物理场仿真平台，可以快速准确的模拟复杂装配件的单一学科及多物理场分析，并能轻易的实现流程自动化构建，广泛应用于汽车、消费电子、船舶、航空等复杂系统建模和多物理场仿真中。SimLab独特的基于特征建模方式以及自动化仿真，将大大减少人为错误和用于创建模型和解析结果的时间消耗。

2. SimLab技术特点及优势

2.1 SimLab内置了典型的材料库，包括铝、铸铁、钢铁、水和空气等。除此之外，用户可以

自定义自己的材料，包括线弹性、弹塑性、刚性材料、橡胶材料、复合材料等材料本构，并将材料通过一键式导出保存成材料库，材料库可以在以后的分析中一键式导入使用，便于实现整体的自动化。（对应4.3（2））

2.2  SimLab通过录制宏的方式来实现建模自动化。这种方式简单易学，不需要使用者具有

很强的编程基础。目前SimLab支持的脚本语言主要是Javascript和Python。可通过读取js，sls，.py脚本文件获取几何模型。（对应4.5（6））

2.3  SimLab建模过程中的几何导入、网格划分、接触创建、螺栓创建、工况设置等都可以

通过模板方式进行，这个过程可以通过录制宏方式实现，从而实现了整个流程的自动化。整个自动化过程可以通过批处理方式实现，包括对模型特征的批处理简化。（对应4.5（16））

2.4  图形界面

SimLab采取Altair最新的现代化的图形界面方式，界面整洁，容易上手，采用了功能

图标方式替代了传统的下拉菜单方式，使得用户界面操作更加高效。新增了撤销功能和完善了右键操作选项，从而实现了最佳的用户操作和体验。同时，用户可以根据自己的需要单独创建某种建模专用的主菜单，从而加快了建模流程。

2.5  输入输出接口

SimLab具有全面的CAD软件的接口，包括Catia, UG, Pro/E, Parasolid, STEP,STL,

VRML等，模型读入过程快速准确。

SimLab可以直接读取原始CAD数据，相比其他大部分前处理器，这种直接读入数据的

方式没有数据丢失，比如CAD中的特征，面颜色以及设计参数等都可以被读取并编辑，从而后续可以直接快速划分网格。

SimLab具有全面的CAE接口，可以为各种主流有限元求解器进行前处理，包括

OptiStruct, Abaqus, Nastran, Ansys, LS-DYNA, Permas, Femap, Samcef, AcuSolve, Fluent, nFX等等。

SimLab还可以读取HyperMesh文件.hm和Inspire文件.stmod。

2.6  基于特征的网格划分

SimLab能自动识别CAD中的各种特征，包括倒角、圆柱、圆锥、圆弧以及螺栓孔等。

针对这些特征，SimLab可以设置各种网格控制划分参数，并在网格划分之后将这些特征再映射到网格中，使得网格也具有相应的特征，便于后续的各种操作。

SimLab具有丰富的网格控制划分类型，主要包括：

1） 倒角网格控制划分。可直接设置倒角弧度方向网格数量或通过尺寸方式来自动确定弧度方向数量。

2） 圆柱网格控制划分。可控制圆柱面轴向和周向网格分布。

3） Isoline网格控制划分。可精确控制圆柱面（或部分圆柱面）和锥面（或部分锥面）轴向和周向网格分布。

4） Washer网格控制划分。

5） Region网格控制划分。具有多种region控制方式来对局部网格加密并可以控制切割面或体

6） Volume layer网格控制划分。可控制薄壁件厚度方向实体网格层数。

7） Remove logo网格控制划分。可在网格划分过程中自动去除logo。

SimLab中的这些网格控制划分可以导出到模板中，可用于后续相同或相似的模型中，

从而大大加速了网格划分速度，并易于实现自动化划分网格。这些网格划分参数模板可以基于特征、几何ID、面颜色或Group名称。

2.2  模型装配

SimLab可以自动搜索显示重复网格面，并能根据各种特征包括圆柱、圆环、平面等自

动创建共节点面，共节点面上的网格尺寸，网格层数，网格密度都可以修改。对于有穿透的网格面，SimLab采取布尔操作方式能自动连接修复这些穿透的面，并可以自动在连接处remesh。

SimLab可以支持各种压印方式。包括将点、圆弧压印到面上，将边压印到面上，将边压印到边上以及gasket压印方式。

SimLab还可以对齐各种特征，包括对齐到平面、圆柱面、圆圈和拉直边线等功能。

2.3  接触创建

SimLab可以快速创建接触。接触创建过程中可以设置trim、接触面参数以及过盈等选

项，从而创建更加合理的主从接触面。

SimLab也可以一键式自动创建接触，极大地提高了部件接触数量较多的建模效率。同时，SimLab的contact manager管理器能快速、直观的对创建的各种接触进行预览、接触参数编辑等，这大大简化了复杂的接触管理以及确保接触的准确性。

SimLab还可以使用接触定义文件自动创建接触，接触定义文件可在接触浏览器中导出。可用于自动化流程。

2.4  螺栓创建

SimLab具有专门的螺栓模块，可以根据快速创建各种1D、3D以及预紧力螺栓。具有丰富的螺栓库，可以创建各种建模所需的螺栓。既可以手动创建，也可以根据特征来快速创建，还可以通过参数化文件的方式创建，这种参数化的创建方式可以用于自动化流程中。

3D螺栓创建过程中能够确保螺栓和连接件网格节点重复；对于多个相同的螺栓，可以只创建一个螺栓，其他通过复制方式自动生成；3D螺栓可以创建成四面体或六面体。

2.10焊接

SimLab具有专用于创建排气系统焊接单元模块。通过参数和特征可快速创建三角焊接和圆形焊接单元，并保证焊接单元和连接的体之间实现共节点。

2.11          后处理

SimLab可以将各种结果包括温度、压力、流量、传热系数以及强制位移从一个网格模型映射到另一个网格模型中。具有丰富而准确的映射方法，包括最近点法、加权距离法、四边形插值法和形函数插值法，映射完成可以自动创建相关载荷并云图显示，也可以将结果输出到文件中。

2.12          轴承和轴承力

SimLab具有丰富的轴承库，可快速创建六面体主轴承、轴承珠以及1D轴承珠。支持通过输入截面参数创建单排和双排球轴承以及滚珠轴承。截面参数可保存成模板便于重复使用和自动化创建。

可直接创建轴承力，并通过云图显示查看。

2.13          优化

SimLab集成了OptiStruct中的拓扑和自由形状优化功能。SimLab基于特征的建模方式使得整个优化过程设置更加简单。同时优化流程也可以保存成模板形式便于重复使用以及自动化。

2.14          多物理场

SimLab集成了多物理场求解功能，包括结构分析、跌落分析、热固耦合、流固耦合、

电磁等等。采取一站式方法在同一环境、同一界面下通过一个流程求解多物理场问题，对于复杂模型具有很强的稳健性。

可以和CAD参数进行双向耦合，从而可以探索不同设计之间的性能，不同学科数据

自动在后台进行耦合映射。