工業(yè)仿真軟件需求說明

工業(yè)仿真軟件需求說明一、項(xiàng)目概況

擬采購的工業(yè)仿真軟件已廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、電子等各個(gè)行業(yè)，并得到行業(yè)的高度認(rèn)可，引入工業(yè)仿真軟件進(jìn)入高校，能夠提升高校的科研能力和教學(xué)質(zhì)量，也是符合國家新工科建設(shè)的需求。本次采購的工業(yè)仿真軟件主要包含結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真軟件(50套)、低頻電磁場仿真軟件(50套)、電磁仿真系統(tǒng)(25套)，可以用于結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析、模態(tài)分析、隨機(jī)振動(dòng)分析、諧響應(yīng)分析、熱分析、熱固耦合分析、靜電場分析、靜磁場分析、瞬態(tài)電場分析、瞬態(tài)磁場分析、高頻電磁場分析、EMI/EMC、電子產(chǎn)品散熱分析和磁熱耦合分析，目前學(xué)校多個(gè)課題組對(duì)該設(shè)備具有強(qiáng)烈的使用需求。該設(shè)備不僅能夠開展結(jié)構(gòu)力學(xué)、低頻電磁場、高頻電磁場、散熱等單個(gè)物理場的分析，而且能夠支持多物理場的耦合，符合高校對(duì)于交叉學(xué)科的研究需求，同時(shí)也可以培養(yǎng)復(fù)合型的科研人才，進(jìn)而促進(jìn)不同學(xué)科的交叉融合，提升教師及學(xué)生的創(chuàng)新能力。本次采購的設(shè)備具有很高的共享性，不僅能夠用于電子與電氣工程系的科研與教學(xué)，同時(shí)能夠支持力學(xué)與航天工程系、機(jī)械與能源工程系、深港微電子學(xué)院等專業(yè)的科研與教學(xué)，對(duì)于學(xué)科建設(shè)具有重要的意義。二、貨物清單序號(hào)貨物名稱數(shù)量單位備注1結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真軟件50套2低頻電磁場仿真軟件50套3電磁仿真系統(tǒng)25套三、技術(shù)服務(wù)要求序號(hào)標(biāo)的名稱技術(shù)參數(shù)或功能、服務(wù)要求1結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真軟件1.1軟件代碼自主可控1.2提供面向機(jī)械結(jié)構(gòu)仿真分析的通用功能，能夠?qū)崿F(xiàn)從幾何建模、網(wǎng)格劃分到模型屬性定義、接觸定義、求解設(shè)置、求解計(jì)算以及結(jié)果后處理的完整流程1.3提供完整的技術(shù)文檔，包括幫助文檔、用戶操作手冊(cè)、軟件培訓(xùn)手冊(cè)、功能清單等1.4基于插件的架構(gòu)模式，提供API接口，便于用戶根據(jù)需要進(jìn)行自研或第三方的工具、算法的集成和封裝1.5支持國際化，提供中、英文應(yīng)用環(huán)境，且不退出系統(tǒng)就能夠一鍵實(shí)現(xiàn)中、英文環(huán)境的切換，并支持不同語言環(huán)境下工程文件的相互打開1.6能夠與聲學(xué)、電磁等不同學(xué)科形成統(tǒng)一的軟件交互界面，且多學(xué)科融為一體1.7一個(gè)項(xiàng)目文件，支持多模型、多學(xué)科、多分析類型的統(tǒng)一管理1.8嵌入Python解釋器，暴露軟件的PythonAPI功能接口，便于用戶進(jìn)行仿真過程的自動(dòng)化運(yùn)行，根據(jù)需要進(jìn)行定制開發(fā)和功能擴(kuò)展1.9用戶在軟件中的所有操作能夠?qū)崟r(shí)錄制為Python腳本代碼，并可以基于Python腳本的運(yùn)行復(fù)現(xiàn)仿真應(yīng)用的全過程1.10軟件所有改變內(nèi)部數(shù)據(jù)的功能都支持撤銷/重做，便于用戶建模1.11支持平面、軸對(duì)稱以及三維模型的模型定義及計(jì)算1.12提供豐富的CAD及CAE數(shù)據(jù)接口：能夠解析IGES、STEP標(biāo)準(zhǔn)格式的CAD模型數(shù)據(jù)以及主流的商業(yè)CAD軟件的數(shù)據(jù)格式。另外，能夠讀入ANSYSAPDL、ANSYSMechanical不同版本的cdb、inp、dat以及Nastran.bdf、ABAQUS.inp格式的CAE模型數(shù)據(jù)，不僅解析網(wǎng)格信息，另外能夠解析模型分組信息以及表面效應(yīng)單元的信息1.13具有CAD基本的幾何建模功能，能夠進(jìn)行草圖建模、基于草圖的特征建模，幾何模型的布爾操作等基本功能1.14能夠?qū)?D、2D、3D幾何模型對(duì)象進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分，支持總體網(wǎng)格參數(shù)控制以及局部網(wǎng)格參數(shù)控制，能夠進(jìn)行低階網(wǎng)格和高階網(wǎng)格的劃分，提供網(wǎng)格質(zhì)量檢查的功能，對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行圖形可視化直觀展示1.15提供材料庫，材料庫中內(nèi)嵌有常用的材料牌號(hào)及材料屬性，另外用戶能夠?qū)Σ牧蠋熘械牟牧蠑?shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展，建立自定義的材料數(shù)據(jù)庫1.16支持結(jié)構(gòu)分析及熱分析的材料屬性的定義，包括各向同性、正交各向異性、彈塑性，溫度屬性的設(shè)置，另外能夠基于材料庫直接進(jìn)行材料屬性的定義1.17具有梁截面的定義功能，支持H型、L型、工字型、槽鋼、T型、Z型、hat型、用戶自定義等多種梁截面形狀的設(shè)置1.18可實(shí)現(xiàn)基于幾何模型的接觸自動(dòng)探測功能，并提供接觸綁定、一般接觸、RBE2連接、RBE3連接、梁連接以及彈簧連接的多種接觸連接形式，支持實(shí)體、殼、桿、梁等不同類型的模型的接觸連接的定義1.19具有靜力分析、瞬態(tài)分析、模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、反應(yīng)譜分析、隨機(jī)振動(dòng)分析、屈曲分析、穩(wěn)態(tài)熱分析、瞬態(tài)熱分析以及熱結(jié)構(gòu)耦合的多種分析類型，針對(duì)瞬態(tài)分析、諧響應(yīng)分析支持模態(tài)疊加法以及完全法1.20支持求解器的本地計(jì)算及遠(yuǎn)程計(jì)算，在求解之前能夠?qū)η蠼庠O(shè)置進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查，在求解過程中提供求解狀態(tài)監(jiān)測的功能1.21提供結(jié)果后處理的常用功能，包括結(jié)果的云圖展示、數(shù)據(jù)列表展示等，能夠進(jìn)行等值線、等值面的繪制，提供線性動(dòng)畫、模態(tài)動(dòng)畫、瞬態(tài)動(dòng)畫等多種動(dòng)畫形式，能夠進(jìn)行切面結(jié)果的繪制，并支持應(yīng)力線性化以及響應(yīng)PSD的繪制1.22軟件系統(tǒng)提供應(yīng)用過程中的容錯(cuò)功能，并能夠進(jìn)行自動(dòng)捕獲及處理2低頻電磁場仿真軟件2.1軟件代碼自主可控2.2提供面向低頻電磁場仿真分析的通用功能，能夠?qū)崿F(xiàn)從幾何建模、網(wǎng)格劃分到模型屬性定義、邊界條件和激勵(lì)定義、求解設(shè)置、求解計(jì)算以及結(jié)果后處理的完整流程2.3提供完整的技術(shù)文檔，包括幫助文檔、用戶操作手冊(cè)、軟件培訓(xùn)手冊(cè)、功能清單等2.4基于插件的架構(gòu)模式，提供API接口，便于用戶根據(jù)需要進(jìn)行自研或第三方的工具、算法的集成和封裝2.5支持國際化，提供中、英文應(yīng)用環(huán)境，且不退出系統(tǒng)就能夠一鍵實(shí)現(xiàn)中、英文環(huán)境的切換，并支持不同語言環(huán)境下工程文件的相互打開2.6嵌入Python解釋器，暴露軟件的PythonAPI功能接口，便于用戶進(jìn)行仿真過程的自動(dòng)化運(yùn)行，根據(jù)需要進(jìn)行定制開發(fā)和功能擴(kuò)展2.7用戶在軟件中的所有操作能夠?qū)崟r(shí)錄制為Python腳本代碼，并可以基于Python腳本的運(yùn)行復(fù)現(xiàn)仿真應(yīng)用的全過程2.8軟件所有改變內(nèi)部數(shù)據(jù)的功能都支持撤銷/重做，便于用戶建模2.9支持Windows、Linux等不同操作系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行2.10支持平面、軸對(duì)稱以及三維模型的模型定義及計(jì)算2.11提供豐富的CAD及CAE數(shù)據(jù)接口：能夠解析IGES、STEP、STL等標(biāo)準(zhǔn)格式的CAD模型數(shù)據(jù)以及主流的商業(yè)CAD軟件的數(shù)據(jù)格式。另外，能夠讀入ANSYSAPDL以及ANSYSMechanical不同版本的cdb、inp、dat的CAE模型數(shù)據(jù)，支持支持12X（121,122,123），23X（230,231,232,233,236,237）單元的解讀。不僅解析網(wǎng)格信息，另外能夠解析模型分組信息以及表面效應(yīng)單元的信息2.12具有CAD基本的幾何建模功能，能夠進(jìn)行草圖建模、基于草圖的特征建模，幾何模型的布爾操作等基本功能2.13能夠?qū)?D、3D幾何模型對(duì)象進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分，支持總體網(wǎng)格參數(shù)控制以及局部網(wǎng)格參數(shù)控制，能夠進(jìn)行低階網(wǎng)格和高階網(wǎng)格的劃分，提供網(wǎng)格質(zhì)量檢查的功能，對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行圖形可視化直觀展示。支持不同部件的共節(jié)點(diǎn)，支持2D或者3D幾何Glue（交界邊或面>共邊、共面），支持網(wǎng)格模型節(jié)點(diǎn)合并2.14提供材料庫，材料庫中內(nèi)嵌有常用的材料牌號(hào)及材料屬性，另外用戶能夠?qū)Σ牧蠋熘械牟牧蠑?shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展，建立自定義的材料數(shù)據(jù)庫。支持現(xiàn)有材料模型基于局部坐標(biāo)系的材料屬性定義，支持E-J的曲線定義2.15支持結(jié)構(gòu)分析及熱分析的材料屬性的定義，包括各向同性、各向異性，非線性屬性的設(shè)置，另外能夠基于材料庫直接進(jìn)行材料屬性的定義2.16具有靜磁場、渦流磁場、瞬態(tài)磁場、靜電場、直流電流場、交流電流場和瞬態(tài)電場等多種分析類型，提供完整的低頻電磁場分析方法。支持現(xiàn)有邊界中基于局部坐標(biāo)系的邊界定義。支持現(xiàn)有激勵(lì)中基于局部坐標(biāo)系的激勵(lì)定義?？梢詫?shí)現(xiàn)時(shí)間t相關(guān)的邊界和激勵(lì)的Json優(yōu)化2.17支持求解器的本地計(jì)算及遠(yuǎn)程計(jì)算，在求解之前能夠?qū)η蠼庠O(shè)置進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查，在求解過程中提供求解狀態(tài)監(jiān)測的功能2.18計(jì)算完畢后，各高階單元能夠正常輸出帶中節(jié)點(diǎn)的結(jié)果數(shù)據(jù)2.19提供結(jié)果后處理的常用功能，包括結(jié)果的云圖展示、數(shù)據(jù)列表展示等，能夠進(jìn)行等值線、等值面的繪制，能夠進(jìn)行切面結(jié)果的繪制。對(duì)某些參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)沿著線、面、體積的積分處理2.20軟件系統(tǒng)提供應(yīng)用過程中的容錯(cuò)功能，并能夠進(jìn)行自動(dòng)捕獲及處理3電磁仿真系統(tǒng)3.1軟件是集高頻電磁場仿真、電子產(chǎn)品散熱分析、寄生參數(shù)提取、SI、PI、EMI為一體的仿真系統(tǒng)3.2軟件具備自動(dòng)自適應(yīng)網(wǎng)格剖分技術(shù)、混合階單元求解、曲線型網(wǎng)格、模型分辨率等功能3.3軟件支持16核的高性能計(jì)算和GPU計(jì)算3.4軟件可以根據(jù)分析問題的不同選擇不同的求解算法，如：有限元法、距量法、時(shí)域法、域分解法、有限大陣列、混合算法、物理光學(xué)法、瞬態(tài)求解器3.5軟件支持系統(tǒng)分析、諧波平衡分析、振蕩器分析、電路瞬態(tài)分析、HSPICE引擎分析3.6軟件支持從電子部件的三維模型中提取寄生參數(shù)RLCG，生成SPICE/IBIS模型3.7軟件支持對(duì)母線、電源模塊、半導(dǎo)體封裝、連接器等模型進(jìn)行3D建模分析3.8軟件可以考慮趨膚效應(yīng)、損耗、表面粗糙度等因素，從而進(jìn)行高精度電磁場仿真3.9軟件通過靜態(tài)電磁場分析，可以計(jì)算電容、導(dǎo)電系數(shù)、電阻和電感3.10軟件可以與電子產(chǎn)品散熱模塊耦合，進(jìn)行焦耳熱的計(jì)算3.11軟件支持面向印刷電路板和BGA封裝的信號(hào)和電源完整性以及EMI分析3.12軟件支持從電氣CAD導(dǎo)入的設(shè)計(jì)中執(zhí)行PDN和多位信號(hào)分析3.13軟件具備第三方CAD接口，包括EDB、ANF、GDSII、ODB++、Cadence、IPC2581、XFL、GERBER、IDF、ANX、DXF、Mentor(Expedition、Boardstation、BoardstationXE、PADS)3.14軟件支持直流電流/電源分析、層間寫真分析、掃頻分析、SYZ參數(shù)提取、RLGC參數(shù)分析、遠(yuǎn)場近場分析、支持CISPR22、25等規(guī)范的虛擬測試3.15軟件具備專門面向電子設(shè)備設(shè)計(jì)人員的散熱分析功能3.16軟件可讀取ANF、EDB、ODB++數(shù)據(jù)，支持讀取CAD軟件的數(shù)據(jù)如：Catia、Creo、AutoCAD、Inventor、Solidworks、SpcaceCalim、SolidEdge、Rhinoceros、NX數(shù)據(jù)格式導(dǎo)入；支持中間數(shù)據(jù)格式，如IGES、Step、stl、parasolid、scdoc、vdb、dwg、sat、scdoc、dsco、def、emn、scdot數(shù)據(jù)格式導(dǎo)入3.17軟件支持元件級(jí)、板