CATIA创成式零部件结构分析(GPS)

概述

创成式零部件结构分析（GPS）使得设计人员事先就可以了解自己的设计对象的性能。它可以精确地计算各种各样载荷工况作用下的零部件的位移和应力 , 也可以通过计算固有频率和振型来评估其振动特征。在这里 , 零部件可以是实体、也可以是壳或线框。GPS的有限元网格不需要人为干预可以自动调整以确保求解精度 , 即使没有有限元方面专门知识的的设计人员也是非常理想的选择。其分析定义是设计定义的自然延伸，并且直接对设计的几何体进行分析。由于 GPS的用户界面是 CATIA 设计模块界面的自然延伸 , 对设计人员来说 , 使用 GPS 来确保他们的设计部件满足设计要求就显得很直观和自然。

产品亮点

• CATIA V5 分析求解的骨架

• 允许设计师们更加准确地设计零部件尺寸和了解他们设计的机械行为

• 提供快速和准确的应力、位移和振动行为的评估

• 在 CAD 环境中进行分析，分析模型与 CAD几何模型和特征全面的保持关联

• 与知识工程紧密地集成在一起

• 在 PLM 环境中无缝地进行分析数据的管理

特征和优越性

CATIA V5 分析解决方案的骨架

GPS 是 V5 分析产品包的核心。其他产品都能结合GPS 来提供附加的更高级的分析功能和适合分析专家的有限元建模功能。完整的 CATIA V5 分析包有创成式零部件结构分析（GPS）、创成式装配体结构分析（GAS）、创成式动力响应分析（GDY）、Elifini 结构分析（EST）、高级壳网格划分器（FMS）和高级实体网格划分器（FMD）。

在设计和分析之间没有壁垒

GPS 是适合设计师和设计工程师们简单易用的工具。在 CATIA 里面天然的集成性允许用户在设计阶段的任何时间都可以进行应力、位移和振动分析，以设计更加准确的零部件尺寸和减少设计的返工。它能够对由实体、壳和框架几何组成的独立部件在多种载荷工况下进行分析。分析的定义，例如载荷和约束，和设计保持了关联 , 这使得分析变得更加快速和容易。

容易理解的分析定义

载荷、约束和材料特性等分析定义，，可以直接施加在设计特征上。它们不需要用户对有限元模型做处理 ,就自动地转换到到有限元模型里。还可以利用“虚拟体”, 即使没有详细的几何形体也可以施加例如力、弯矩和约束等条件。

固有振动分析

GPS 能计算零部件的固有频率和相关的振型，使得设计人员可以了解他们设计的对象的振动特性，包括潜在的共振现象。和部件相关联的非结构质量分布的定义能够利用线密度、面质量密度和点质量。用户可以指定想计算模态的阶次 , 并对指定模态的振型动画表示。

报告生成

能够生成 HTML 格式的标准格式，提供清晰和详细的分析结果信息，包括与计算相关的图片。这些报告能过做成分析文档和同组织的其他的利益共享着交流分析结果。

互动的结果表示

GPS 给设计人员提供了大量的方法来把握设计性能。能够输出变形轮廓，并且可以自由地缩放位移尺度来容易地观察变形。位移、应力和解的局部误差可以通过云图输出来观看，并且能够显示零部件的变形前后的形状。结果的切面表示可以在一个方向上移动，以便交互地研究复杂的部件的行为。还可以输出任何一个主应力或 von Mises 等效应力 - 后者在判断载荷是否引起材料屈服和产生永久变形方面特别有用。

安定的精度

通常 GPS 自动地创建有限单元网格和在少有甚至于没有用户介入的情况下进行自适应网格以确保结果是准确的。然而，对更加有经验的用户提供了更能控制网格划分方法，可以权衡在计算时间和优化的结果上的矛盾。用户也能够在线性单元和二阶单元之间转换，并且还可以直接定义、修改和移除局部的网格尺寸。

高性能计算

GPS 使用了消耗内存最少和快速计算的最先进的稀疏矩阵求解器。利用 64 位求解计算和对大模型多核并行计算可以有效地处理大规模问题。

基于知识工程的技术

可以利用与设计分析相关联的知识工程 , 并用来进行优化分析。创成式的分析定义可以作为知识工程参数，即所谓的“传感器”, 来重复使用。并且 , 能够用规则、检查和公式定义最佳的分析并确保所做的分析能服从行业标准。

在 PLM 中无缝的分析数据管理

CATIA V5 分析用户能够从 Dassault Systèmes 提供的包括 ENOVIA V5 的数据和产品生命周期管理在内的 PLM 总解决方案中自然地得到好处。CATIA V5 分析用户能够储存、管理其分析的所有数据和进行版本管理，并且在整个企业内部共享这些信息。这种独特的能力使得协同设计成为可能并提供并行工程和变更管理等高级 PLM 实践的手段的接口。