一、前言

　　随着计算机技术的发展，仿真技术 已经成为对人类社会发展进步具有重要 影响的一门综合性技术学科。建模仿真 方法更加丰富，需要xxxx具有互操作性和可重用性。建模仿真已经成为评 估产品性能的重要环节，而仿真技术体 系也逐渐标准化、层次化、网络化。随 着仿真应用领域的不断丰富、人们对产 品的性能要求的提高，产品设计生产也 逐步向复杂系统科学领域发展。

　　S i mu lati on X 在统一的平台实现 了多学科领域的系统工程的建模和仿 真。SimulationX可以根据用户需求自定 义界面，而简单快捷的建模方式可以满 足不同用户的要求。根据不同行业的特 点，用户可以利用Type Designer工具自 定义标准元件、对元件库的标准元件进行扩展、对已有模型进行封装以及对所 建模型加密，且具有良好的开放性、继 承性和保密性。

　　SimulationX经过严格复杂的专业 验证和应用测试，能够帮助用户在产品 设计过程中分析和预估风险，降低开发 成本并缩短开发周期，分析和优化现有 系统，研发出拥有市场竞争力和自主产 权的工业产品。

　　Simulation X 在统一的平台上实 现了多学科领域系统工程建模和仿真，其中包括机械、液压、气动、 热、电和磁等物理领域，用于机电系统设计、机器人及控制系统优化、发动机/车辆冷却系统以及电磁驱动机 构的设计等，如图1所示。不同领域的模块之间直观的物理连接方式使得SimulationX成为多学科领域系统工程 建模和仿真的理想环境。

　　xxxx的扩充或改变都可通过 图形用户界面(GUI)来进行，无需编 写任何程序代码。SimulationX为用户 提供了一个标准化、规范化和图形化的二次开发平台：用户不仅可以直接对SimulationX所有模型进行修改，还可以基于Modelica 语言创建新的模型，并能够把用户自己的C代码模型集成到SimulationX软件包中。

　　集成分析包括：车辆工程、动力传动系统、变速器的整体传动效率分析、换档舒适性、液压驱动器的设计和优化、控制系统的测试以及车辆热管理系统。

　　二、SimulationX优势功能

　　1.友好的用户界面(如图2所示)

　　◎可个性化定制工作空间;

　　◎地址化和参数化模块接口;

　　◎模块接口点能够手动调整;

　　◎模型参数可通过控制块、文本块 和其他各种图形界面调整和显示;

　　◎ 树形 化 标 准模 型 和 用户 定 义 模型;

　　◎三维可视化功能;

　　◎可一次定义多对象公用参数。

　　2.先进的建模方式

　　SimulationX基于对基本元素进行 组合的建模理念，即把物理系统分解为 工程系统的各种最小要素来建立模型，尽可能详细和xx地描述零部件及复杂 的工程系统。

　　SimulationX定位的目标人群是广大的工程技术人员，建模的语言是工 程技术通用语言——基于物理三个层次的建模方式(数学方程级、方块图 级以及基本元素和元件级)，如图3所 示;模块名称参数和变量清晰。图形 化、基元化的建模方式使其成为在工程 机械、汽车、造船和航空航天工业研发 部门的理想选择。

　　用户还可以利用SimulationX提供 的一个标准化、规范化和图形化的二次 开发平台——Type Designer，轻松创建 新的xxxx和自己的元件库。

　　3.突出特点

　　◎所有复杂工程系统模型仿真都可在一个环境(SimulationX)中完成，能够有效地通过向量、矩阵、参考特性曲 线、2维和3维查表赋值;

　　◎模型可通过SimulationX中规范 化和图形化的开发工具Type Designer 来创建，其编程语言基于Modelica，如图4所示;

　　◎模型可以通过显式或隐式的代数 方程组和微分方程组来描述;

　　◎用户自己编写的C代码可通过外 部函数接口集成到SimulationX中;

　　◎基于COM接口，用户可开发自己 的数据交换程序，用于前后数据处理或 与其他软件进行数据交换;

　　◎在各种流行的CAD软件中生成的 几何图形，可通过STL接口输入;

　　◎实时硬件在线仿真。

　　4.标准模型库(如图5所示)

　　◎1D机构库、3D机构库、控制系统库、液压库和气动库等;

　　◎电学工程库：电阻、电容、电 感、电源、开关、二极管、三极管和 场效应管等;

　　◎电磁库：磁阻(空气、铁心)、 变压器和涡流等;

　　◎热流库：热交换器、蒸发器、压 缩机、理想和真实气体以及多相流等;

　　◎ 多 体 系 统 库 ： 刚 体 元 件 、 C A D 输入、各种连接元件、负载元件和弹 簧元件。

　　5.计算功能和结果输出(如图6~ 图8所示)

　　◎基于符号分析运算技术的智能求 解器，能够根据用户所建模型的数学特性自动选择{zj0}的积分算法，缩短仿真 时间并提xx真精度;

　　◎平衡计算(静态或稳态);

　　◎提供了完备的线性化系统 分析工具(系统特征值求解;Bode 图、Nyquist图以及根轨迹分析等)、 模态分析工具以及频谱分析工具(快速 傅里叶变换FFT、阶次分析、特征值、 频响和传递函数)。

　　◎内嵌式自动的数学不连续性处理工具，解决了数字仿真的杀手——间断点的问题。

　　6.应用接口

　　◎软件接口：Matlab Simulink、MSC.Adams、Simpack和FLUENT;

　　◎优化软件：i-Sight、modeFRO-NTIER和OptiY;

　　◎模型输入：ANSYS;

　　◎CAD导入：Autodesk Inventer、Pro/ENGINEER Widefire

　　4.0以及STL格式;

　　◎模型输出：模型C代码导出;

　　◎实时仿真软件接口：dSPACE、xPC-Target和 ProSysRT。

　　三、应用领域(如图9、图10所示)

　　◎车辆工程应用：发动机、燃油喷射、排放、车辆热分析、传动系、变速器、动力转向、制动系统和悬架等;

　　◎航空航天业：起落装置、压力和流量控制、伺服阀、 燃油系统、温度调节、火箭发动机、液体火箭推进系统、结 构和作动器动态耦合和振动分析等;

　　◎船舶工业：涡轮机燃油系统、动力系统分析、冷却系 统分析以及液压操纵系统分析等;

　　◎液压及工程机械业：液体传动、越野及重型设备、液 压传动、液动及气动元件设计和传动控制等;

　　◎工程机械：加工机械、机器人、升降设备、施工机 械、电液控制和空压机等;

　　◎石油工业：钻井平台支撑系统、阀控系统、静压传动和滑轮系。