MSC Simufact

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产品详情

Simufact是世界领先的金属成形工艺仿真软件，它是基于MSC.Superform和MSC.SuperForge的基础上开发的成功的独立软件。Simufact主要应用于：模锻、辊锻、旋压、环轧、摆辗、楔横轧、穿孔斜轧、开坯锻、挤压等体积成形工艺，板材冲压、液压、热成形、轧制及管材弯曲、径向锻造、轧制以及材料在加工过程中的微观组织、相变热处理仿真分析。Simufact可以有效地帮助用户节省新产品研发成本和时间及优化成形工艺参数。
2 功能特征
Windows和Marc交互界面
Simufact软件采用Windows风格和Marc风格两种图形交互界面，操作简单、方便，用户可自行选择。内置各种成形工艺模版，优化不同成形工艺的模拟参数；采用拖放技术快捷的建模；建模、运算和结果显示集成在同一界面中。

同时，软件界面内置多种工艺过程窗口，包括：预锻、闭式模锻、正/反挤压、焊接、齿轮锻造、开式模锻、弯曲、轧制、剪切、强化、冷却等。非常方便专业技术人员的操作使用。
CAD和铸造软件接口功能
Simufact软件自身具有软件三维实体造型功能，并且同时兼容各种主流CAD软件：如Solidworks、CATIA、ProE、UG、AutoCAD等。ProCAST、Magma文件可直接导入。
求解速度与模拟精度
将MSC．Marc和MSC．Dytran求解器融合在一起，提供FEM和FVM两种求解方法，能够解决各种复杂的金属成形工艺问题，且具有极高计算精度。Simufact不仅采用传统的有限元法求解金属成形工艺问题，还首次应用有限体积法求解高度非线性大变形问题。尤其是对于大型铸锻件的模拟，FVM方法能有效地提高计算效率。计算效率比传统有限元法提高至少5—10倍。
金属成形是高度非线性工艺过程，多数情形下毛坯形状相当简单，但最终产品的几何形状非常复杂，采用基于有限体积的材料流动模拟技术，突破了传统有限单元技术模拟极度大变形材料流动的障碍。
Simufact采用的固定在空间的有限体积Eulerian网格技术，是一个固定的参考框架，单元由节点连接构成，节点在空间上固定不动。非常适于精确模拟材料大变形问题，完全避免了用有限单元技术难于处理而又无法回避的三维网格的重划分问题。并且软件将Lagrange格式的有限元方法(FEM)和Euler格式的有限体积法(FVM)并存，允许单独使用这两种方法，也可以将二者结合使用。
Simufact采用了分辨率增强技术（RET）自动加密工件表面离散的小平面，提高对材料流动描述的精度。
多道次锻造过程，跟踪材料表面的小平面数量会非常大。Simufact提供的图形界面网格稀化器，可以在两个锻造道次之间稀化材料表面小平面，使模拟速度大大加快，减少所需内存。
集成二维和三维模拟
Simufact不仅可以模拟三维成形过程，同时也具有二维模拟能力。并且支持多工步模拟，能够自动将二维轴对称模拟向三维模拟进行无缝过渡，从而允许在一次分析中全自动地进行先二维后三维的多工步成形分析。
网络自适应技术
在Simufact中采用全自动的四面体和六面体网格划分和重划分自调控技术，用户不需要额外掌握单元划分技术。
Simufact增强的网格自动重划分技术不但能依据分析的需要自动调整网格的疏密，还能对因过度变形产生的畸变网格自动地重新划分，以消除网格畸变对求解精度的影响。
对于高级用户可以设定控制单元重划分准则，及重画网格的目标单元尺度后，程序自动地控制何时划分、怎样划分。

材料和设备数据库
Simufact软件拥有材料数据库和加工设备数据库，数据库为开放式结构，用户可以对数据库进行修改和扩展。同时支持用户自创建材料数据库。
设备数据库中包含锻锤、曲柄压力机、螺旋压力机、液压机、机械压力机和辊锻机的参数，用户也可以自定义工模具的运动方式。
系统提供超过200种材料，300多个条目的材料数据库，包括：钢材、工模具钢、铜、铝等有色金属、钛合金和锆基合金等。用户可将描述弹性材料或钢塑性材料流动的选项与引入温度影响的选项组合成四种分析类型，即弹塑性、刚塑性、强粘塑性和刚粘塑性，供用户自由选择。
二次开发子程序功能
Simufact为用户提供了30余个可访问和修改程序缺省设置的用户子程序接口，用户利用这些接口可以完成许多重要的仿真分析。
支持多CPU并行求解
Simufact支持多CPU的SMP和DMP并行运算以及多机集群运算。
可以同时提交多个模拟任务，无需人工干预，系统按顺序自动完成各个模拟任务，如果某个模拟过程意外终止，那么将继续进行列表中的下一个模拟任务。
3 模块介绍
Simufact软件主要包含以下模块：
Ø 金属成形工艺模拟环境(GUI)
Ø 机械连接工艺仿真模块
Ø 焊接工艺仿真模块
Ø 热处理工艺仿真模块
Ø 材料数据库
Ø 模拟结果分析
Ø 工模具载荷分析
Ø 网格划分模块
Ø 机构运动模块
4 模拟分析能力
Simufact可以模拟金属成形工艺生产过程中可能出现的问题，包括金属成型工艺分析，热处理分析以及结构分析。
Ø 塑性加工工艺分析，包括自由锻、模锻、辊锻、旋压、墩挤、挤压、焊接、拉拔和轧制等体积成形工艺和冲压等板料成形工艺。
Ø 微观组织分析，包括塑性变形或热处理过程中材料的相变、动态再结晶过程、产生的微观组织变化等。
Ø 热分析，包括热—固耦合分析、热处理和热加工过程中的稳态/瞬态热传导、对流散热、热辐射、摩擦生热和热应力分析等。
Ø 结构分析，包括成形过程中材料的断裂，预应力模具受力分析，工模具失效、磨损和寿命分析，成形和卸载后材料的回弹及残余应力分析等。

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