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Altair 澳汰尔工程软件（上海）有限公司
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新一代动力学仿真软件 MotionView
随着市场竞争的日趋激烈，新产品的性能以及研发的成本和周期成为企业自主研发的核心问题。传统的研发手段成本高、周期长，已经无法满足产品的研发需求。随着CAD/CAE技术的快速发展，虚拟仿真技术已成为企业自主创新研发的有效手段。

美国澳汰尔公司的HyperWorks是一个面向工程开发的企业级CAE软件包，包括：有限元前处理软件HyperMesh、后处理可视化环境HyperView、结构优化工具OptiStruct、瞬态非线性求解器Radioss、多体动力学仿真软件MotionView、CAE环境下实验设计、多学科优化及随机分析工具HyperStudy等。下面主要介绍一下HyperWorks中的多体动力学分析软件MotionView。

MotionView软件概述

MotionView是澳汰尔公司开发的新一代多体动力学仿真分析软件，是一个通用的多体动力学仿真前处理器和可视化工具，采用完全开放的程序架构，可以实现高度的流程自动化和客户化定制。它具有简洁友好的界面，高效的建模语言（MDL），同时也是第一款支持多求解器输出的多体动力学软件，可以将模型直接输出成ADAMS、DADS、ABAQUS和NASTRAN等多种求解格式文件，或直接由MotionSolve求解。

MotionSolve是新一代的多体动力学求解器，采用创新的点辅助坐标系统（Point Auxiliary Coordinate System），具有计算更快速、更稳定的优点，适用范围广泛，可以处理机械系统动力学、车辆动力学、隔振、控制系统设计、针对耐久性分析的载荷预期和稳健性仿真等多方面问题，且可以对具有复杂非线性特性的模型进行仿真。

MotionView特征

MotionView作为新一代的动力学仿真软件，除了具有其他多体动力学软件所具备的基本功能外，还在以下突出优势：

1.特色功能

模型库：针对某些应用领域开发模型库，直接进行子系统组装和工况施加，通过对拓扑关系和参数缺省值的修改快速建立用户模型。

报告模板：自动生成并提交行业标准的图形和曲线，通过数据叠加快速对结果进行分析比较。

载荷输出：使用Load Export工具直接将多体动力学分析结果转化为有限元分析的边界条件。

疲劳分析：可直接将柔体分析结果输出给nCode疲劳分析软件。

高级对象：包括控制系统、复合梁、柔体、接触和各种约束（如点线、点面、线面、面面）等。

Tcl/Tk程序层：通过与Process Manager连接的可编程命令层来自动执行程序。

工具集：可以有效地建立和编辑模型，如质量惯量表、模型数据表、拓扑关系表、CAD到H3D的模型转换向导、柔体的创建向导、Templex模板等。

模型加密：对模型进行加密，防止数据泄漏。

表达式编辑器：强大的数学工具，可以引用任何模型参数。

2．前处理功能

MotionView为客户提供多种方法构建模型，包括采用模型向导从拓扑关系库中选取，通过图形用户界面进行交互建模，读入ADAMS模型文件后修改，以及编辑MDL文件本身。MDL是简洁高效的建模语言，采用分级结构、左右配对操作对象和参数表达式，可读性强。

MotionView的图形界面提供了高效的模型建立和编辑功能，所有操作对象属性都可以通过模型浏览器或数据总结工具来访问和编辑。

3．对柔性体的支持

MotionView对柔体系统来说是一个强大的前后处理器。用户可以调用OptiStruct生成柔体模型，在窗口中定义柔体的各种属性和界面点，将其添加到MDL模型中，最后将组合到一起的刚体和柔体模型进行仿真分析和动画显示。

MotionView完全集成在HyperWorks框架中，因此即使没有FEA输入文件，也能够完成柔体的创建。无论对柔体或者组合的刚柔体，用户都可以进行间隔的或连续的动画显示，也可以利用MotionView中的其他动画功能，例如云图和测量等。

4．整车动力学分析

MotionView提供了一个完整的车辆动力学模型库，用户可以通过模型向导从车辆拓扑关系库中选择相应子系统，然后添加相应的工况，从而快速建立车辆仿真模型并分析。

车辆动力学模型库基于MDL语言建立，用户可以方便地修改拓扑关系和参数缺省值，拷贝、粘贴模型、建立新系统，定义系统连接等。该模型库包括前悬架、后悬架、整车和动力传动四大类模型，十几个子系统，几十个仿真工况和相应的报告模板。报告模板可以自动对仿真结果进行处理，绘制用户关心的全部性能参数曲线。

5．后处理

MotionView后处理采用多页面多窗口界面，可以通过流程自动化达到仿真结果处理的一致性和标准化，支持在单个窗口中载入和叠加多个动画或曲线，从而方便比较不同分析的结果。同时，它可以构造复杂的数学表达式，对工程数据进行解析和构图，并可采用交互方式进行曲线标注、坐标轴、图例、图标和脚注的编辑，此外通过内嵌的文本和数值处理器，可以建立高级注释。

MotionView软件的优势

MotionView软件相对其它结构动力学分析软件，具有以下优势：

1．统一的HyperWorks使用平台，多体动力学的前处理、后处理、求解、优化，以及与第三方软件的接口等全部无缝集成在HyperWorks这个CAE平台上。

2．简单易用的用户界面。MotionView的操作方法跟HyperMesh一样，用户可以非常方便地进行各种交互操作，新用户可以快速掌握多体动力学的建模仿真方法，大大提高工作效率。

3．灵活实时的模板。基于MDL语言的模板由底层TCL/TK驱动，可以方便任意改变模板的多体动力学拓扑关系，实时更新，快速建立用户自己的模型。

4．可重用子系统。任何现有模型在定义附着关系后都可以存储为子系统，子系统可以灵活调用和任意编辑，从而充分利用现有数据。且子系统中的不同选项可以实现不同零部件系统的任意切换，实现一系列产品的统一建模和仿真。

5．集合了丰富的多体动力学建模工具和所有的多体动力学求解系列。如产品数据库、拓扑关系库、模型树、函数库等，可进行静力学、准静力学、运动学、动力学、模型线性化和状态矩阵输出等。

6．可实现有限元分析、疲劳分析的接口，多体动力学仿真结果快速输出。

7．超强的多体动力学试验设计，优化和随机研究功能。

MotionView应用案例

MotionView作为新一代的多体动力学软件，已经赢得众多客户的青睐。近年来，通用汽车公司90％的多体动力学工程师已经舍弃原有的分析软件，转向使用MotionView软件进行前后处理，例如，在COMBATT项目中采用 MotionView建立所有车型的虚拟样机模型，其位于上海的研发中心——泛亚汽车技术中心也采用MotionView软件进行车辆动力学仿真。Fiat汽车公司也采用MotionView建立其 Alfa Romeo整车动力学分析模型。此外，MotionView软件在其他行业也有着广泛的应用，例如航空航天、重型机械等。

MotionView软件作为新一代的多体动力学分析软件，为用户提供了方便、开放、全面的多体动力学分析平台，大大缩短了多体动力学建模与仿真的时间，帮助企业在方案制定阶段快速对产品的多体动力学性能进行预测和分析，减少物理实验次数，加快产品上市速度，为企业创造最大效益。
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