Simcenter Amesim - Multi-Domain-Systemsimulation
Simcenter Amesim™ ist eine integrierte, skalierbare Simulationsplattform für mechatronische Systeme, mit der Entwicklungsingenieure und Konstrukteure die Systemleistung virtuell analysieren und optimieren können. Simcenter Amesim bietet die Möglichkeit komplette multiphysikalische Systeme aus strukturmechanischen, strömungsmechanischen, elektronischen und thermodynamischen Komponenten zu modellieren sowie Regelungs- und Steuererungsstrategien zu validieren. Dieses einzigartige Konzept beschleunigt die Entwicklung beginnend in den frühen Entwicklungsphasen bis hin zu fertigen Produkt.
Simcenter Amesim bietet ein große Auswahl an Bibliotheken mit mehr als 6.500 Komponenten, die auf der analytischen Darstellung physikalischer Phänomene basieren. Die Bibliotheken wurden in Zusammenarbeit mit Partnern aus Industrie und Forschung entwickelt und validiert. Diese große Auswahl von Komponenten ermöglicht sowohl die Modellierung von komplexen elektromechanischen Systemen, als auch die Auslegung und Validierung von Steuerungs- und Regelungsalgorithmen in der frühen Entwurfsphase eines Produktes.
Für die Systemmodellierung stehen folgende Bibliotheken zur Verfügung:
- strömungsmechanische Komponenten
- mechanische Komponenten
- elektronische Komponenten
- thermodynamische Komponenten
- Komponenten für Regelung- und Steuerungstechnik
- Komponenten für Verbrennungsmaschinen
Simcenter Amesim erlaubt die Modellierung von Fluidsystemen für eine Vielzahl von Anwendungen, wie beispielsweise mobile hydraulische Antriebssysteme, Antriebsstrangsysteme oder Kraftstoff- und Umweltkontrollsysteme. Die integrierten Bibliotheken bieten vordefinierte Komponenten für Pumpen, Kompressoren, Ventile und Aktoren sowie detaillierte geometriebasierte Komponenten. Simcenter Amesim ermöglicht so die Analyse von Druck, Flussraten und Temperaturen im gesamten System unter Berücksichtigung von kompressibler Strömung, Gasgemischen, thermischen Effekten, Belüftung und Kavitation.
Siemens Simcenter Amesim bietet umfassende Möglichkeiten zur Simulation von Pumpen und Verdrängermaschinen. Amesim enthält spezielle Bibliotheken für hydraulische und pneumatische Systeme, die vordefinierte Modelle für verschiedene Pumpentypen bieten (z. B. Kreiselpumpen, Zahnradpumpen, Gerotorpumpen). Desweiteren können Modelle automatisch durch den Import von Geometriedaten eines CAD-Modells erstellt werden.
Durch die Simulation können Ingenieure die Pumpenleistung unter verschiedenen Parametern analysieren, einschließlich Effizienz, Förderhöhe und Volumenstrom, Einfluss von Aeration und Kavitration sowie Druckstößen und Vibrationen.
Für die Entwicklung integrierter mechanischer Systeme bietet Simcenter Amesim modernste Modellierungstechniken für die mehrdimensionale (1D, 2D und 3D) dynamische Simulationen. Es ermöglicht, starre oder flexible Körper und komplexe nichtlineare Reibungen zu untersuchen, indem nieder- oder hochfrequente Phänomene analysiert werden. Dabei wird die Kopplung zwischen mechanischen Strukturen und elektrisch oder hydraulisch erzeugter Bewegung berücksichtigt.
Simulieren Sie elektrische und elektromechanische Systeme von der Konzeptentwicklung bis zur Steuerungsvalidierung. Simcenter Systems hilft bei der Optimierung der dynamischen Leistung mechatronischer Systeme, der Analyse des Stromverbrauchs und der Definition und Validierung von elektrischen Geräten für die Automobil-, Luftfahrt-, Maschinen- und Schwermaschinenindustrie.
Simcenter Amesim erlaubt die nahtlose Erstellung eines digitalen Zwillings, d.h. eines virtuellen Modells eines Systems, das dessen Verhalten in Echtzeit simuliert und überwacht. Simcenter erstellt dazu ein Model reduzierter Ordnung (ROM), welches die wichtigsten dynamischen Eigenschaften eines Systems abbildet. Das ROM wird mithilfe von experimentellen Daten (z.B. aus Sensoren oder Messgeräten) oder Simulationsergebnissen kalibriert, um sicherzustellen, dass es das Verhalten des echten Systems präzise widerspiegelt. Der digitale Zwilling wird genutzt, um den gesamten Lebenszyklus des Systems zu überwachen, von der Entwicklung über den Betrieb bis hin zur Wartung.
Simcenter Amesim bietet verschiedene Möglichkeiten zur Kopplung mit anderer Software, um eine integrierte und umfassende Systemsimulation zu ermöglichen. Dazu gehören:
- APIs (Application Programming Interfaces), die es ermöglichen, die Software über Skripting zu steuern und Daten zwischen verschiedenen Anwendungen auszutauschen.
- Unterstützung gängiger Dateiformate (z.B. CSV, XML, MAT- Dateien) zur einfachen Übertragung von Daten zwischen Amesim und anderen Softwarelösungen, wie MATLAB/Simulink oder Excel.
- eine eng gekoppelte Co-Simulation, um kritische Teile des Systems detaillierter zu lösen, sodass Interaktionen zwischen der 3D- und der 1D-Domäne geteilt werden können. Dies ermöglicht die nahtlose Interaktion zwischen verschiedenen Simulationsumgebungen, wie z.B. STAR-CCM+ oder Simcenter 3D.
- Direkte Integration mit MATLAB/Simulink, was es ermöglicht, Simcenter Amesim-Modelle in Simulink zu verwenden oder umgekehrt. Dies ist besonders nützlich für die Modellierung von Regelungssystemen.
- Unterstützung des Functional Mock-up Interface (FMI) für den Austausch und die Integration von Modellen zwischen verschiedenen Simulationswerkzeugen, einschließlich Open Modelica.
