产品工程研发团队需要一个用于所有仿真领域的统一共享的平台，具有便捷性的高级分析工具和更高效的工作流程。因此，我们很荣幸地推出新版本的Simcenter 3D，西门子对Simcenter 3D 2020.1的研发投资旨在应对日益复杂的工程挑战。

Simcenter 3D此版本中的增强功能主要集中在以下四个方面：

• 多学科集成

• 更快的CAE分析流程

• 紧跟数字化发展趋势

• 开放性和可扩展性

1、多学科集成

Simcenter3D在一个统一的集成环境中提供多学科模拟仿真，3D仿真求解器可以帮助您预测各种物理领域的实际性能。在本文中，重点就以下几个主要类型进行深入分析：

1.1 扩展了转子动力学解算方案

了解旋转机械的临界转速对于研发工程师避免潜在的灾难性故障非常重要。在以前的版本中，Simcenter 3D的转子动力学模拟仅限于线性分析，但在此版本中，我们将解决方案扩展到了非线性分析。这意味着Simcenter 3D中的转子动力学分析允许您将旋转不平衡和不必要的外力最小化，例如飞机发动机、燃气轮机、汽车发动机、工业设备，甚至电子设备和高速旋转的计算机磁盘驱动器等。

1.2 气弹颤振分析

颤振是一种由气动力和结构相互作用引起的不稳定振动，对飞行器来说是一种会导致破坏的非常危险状态。通过此版本，Simcenter 3D现在能够通过Simcenter Nastran解算器进行气动弹性颤振分析。使用Simcenter 3D，您可以定义空气动力学模型以及空气动力学和颤振分析参数，如马赫数和飞行高度等。除此之外，Simcenter 3D还集成了国际标准大气(ISA)定义，可以很方便的定义这些参数。最后，与使用Simcenter 3D创建的所有模型一样，分析模型与设计几何关联，并将随任何几何更改而自动更新，以便您可以快速评估几何更改如何影响结果。

1.3 射线声学(Ray acoustics)

基于边界元和有限元方法的仿真非常适合于中低频仿真，但随着计算频率的增加，它们的模型尺寸变得非常大，这使得即使使用性能好的硬件也很难计算更高的频率。Simcenter 3D的新射线声学解决方案将高频声音行为视为光线的传播，这意味着您可以通过跟踪单极子声源发射的声束并在撞击表面时反射来模拟声音传播。Simcenter 3D Ray Acoustics允许您模拟非常大的几何模型和更高的频率，用于飞机的外场飞跃噪声或内部座舱噪声，或用于汽车驻车传感器脉冲仿真。

1.4 双向流固耦合(FSI)

在过去，考虑流动仿真进行结构分析是一个脱节的过程，只支持单向耦合。现在，在这个Simcenter3D版本中，您可以通过创建和设置一个包含结构场和流场的单一解算方案，并从集成环境中启动双向耦合求解，来简化这一复杂的多物理场分析。例如，机翼上的气流会引起升力，从而使机翼变形，进而又改变机翼周围的流场。当然也可以在多物理环境中包含热效应分析，这样就可以模拟热、流和结构物理场的耦合，而无需用户干预各物理场之间的接口问题。

2、更快的CAE分析流程

更快的CAE过程是Simcenter 3D的另一个特点，Simcenter 3D独特的仿真环境有助于实现比传统CAE工具更快的CAE过程，可以帮助研发工程师花更少的时间建模，把更多的时间用在工程上，提高了研发的效率。

2.1 航空结构设计空间探索

在这个版本中，针对安全裕度计算，我们增强了Simcenter 3D设计空间探索的能力。Simcenter 3D的参数驱动和与CAD的强大无缝链接为设计空间探索提供了独特的功能优势，这使您能够自动分析多个设计工况，以便您能够快速了解设计参数如何影响安全裕度，从而做出正确的权衡决策。

2.2 振动噪声(NVH)Composer

以前，装配和验证整车模型的噪音、振动和不平顺性(NVH)是一个容易出错的过程，可能需要数周时间。现在，使用Simcenter 3D中的新NVH Composer工具，您将获得一个简化的界面，以交互方式将整车装配布局定义为二维图，包括所有典型的汽车整车连接。一旦定义并验证了整车装配布局，并形成模板，NVH composer将自动创建准备运行的整车有限元模型，减少人为错误。

2.3 多体动力学参数表

现在，您可以通过配置表达式轻松地参数化多体动力学模型。可以创建具有不同赋值的模型参数集，这些值根据每个配置而更改。这样，您就可以在不重新输入参数的情况下简单地循环配置，从而加快模型设置过程，批量处理多设计方案的求解，以便您快速评估设计修改对模型性能影响的效果。

3.1 仿真与测试的相关性分析

我们在仿真与测试相关性领域增加了新功能，主要用于测试前的试验规划，这意味着您可以使用当前分析模型来帮助测试工程师确定在物理测试模型中安装传感器和激振器的较佳位置。

3.2试验载荷识别

确定连接点或接附点的激励对于仿真分析非常重要，例如传递路径分析(TPA)。测试工程师可以通过测量来捕获这些激励，然后测试工程师也可以与仿真分析工程师共享这些测量数据，通过Simcenter3D就可以计算出载荷，并将其用于到NVH分析当中，这有助于确保使用正确的载荷数据和获取更为准确的分析结果。

4、开放性和可扩展性

Simcenter3D不是一个封闭的环境， Simcenter 3D支持与您可能使用的其它主流的CAE求解器结合使用，可以获得更快的CAE过程和多学科建模的好处。

4.1 Abaqus循环对称分析

循环对称分析通常用于涡轮发动机系统中的叶片和轮盘等旋转系统，是一种高效的建模方式。这一分析在Simcenter-Nastran求解器中前期已经得到了支持。在这个版本中，Simcenter 3D还将对循环对称分析的支持扩展到Abaqus解算器环境。除了能够很容易地在前处理步骤中设置循环对称边界条件外，还可以对Abaqus ODB文件进行后处理，以绘制单个扇区或任意数量扇区的轮廓云图和动画结果。