Amesim — коммерческое программное обеспечение для моделирования и анализа процессов в многодисциплинарных системах. Оно является составной частью системного инжиниринга в области создания мехатронных систем. Программный пакет представляет собой набор инструментов, используемых для моделирования, анализа и прогнозирования производительности мехатронных систем. Поведение гидравлических, пневматических, термодинамических, электрических и механических систем описываются с помощью нелинейных нестационарных аналитических уравнений. В отличие от 3D CAE подхода, такой подход дает возможность моделировать поведение систем без наличия подробной CAD геометрии и может быть использован на ранних этапах V-цикла (V-Model) проектирования изделия. Для создания модели поведения системы используется набор библиотек, содержащий предопределенные компоненты из различных областей физики. Для постройки взаимосвязанной модели системы, компоненты библиотек должны быть связаны друг с другом. Для этой цели каждый компонент наделен портом ввода-вывода, содержащим несколько входов и выходов. Причинно-следственная связь обеспечивается соединением входов одного компонента с выходом другого. Библиотеки LMS Amesim написаны на языке С, но также поддерживают свободно распространяемый объектно-ориентированный язык Modelica , предназначенный для моделирования сложных физических систем, таких как: механика, электрика, электроника, термодинамика, построенных на компонентах описанных с точки зрения электрической мощности или процессно-ориентированных компонентах. Программное обеспечение работает на большинстве платформ UNIX (в частности под Linux) и на платформах Windows. В июле 2016 года была представлена 15-я версия.
LMS Imagine.Lab AMESim является частью портфолио Simcenter Siemens PLM Software. Он сочетает в себе 1D, 3D моделирование и средства для проведения физических испытаний с возможностью подготовки отчетов и аналитики данных.
Это портфолио предназначено для обеспечения инженеров и аналитиков комплексным решением для разработки сложных продуктов, которые включают в себя интеллектуальные системы, за счет внедрения подхода Предиктивной Инженерной Аналитики. (Predictive Engineering Analytics approach).
История Платформа LMS Imagine.Lab AMESim была разработана компанией Imagine S.A., которую приобрела компания LMS International в июне 2007 года. В ноябре 2012 года компания LMS International была куплена компанией Siemens AG.
В 1987 году доктором Мишелем Лебреном из Университета Клода Бернара во Франции, была создана программа для ЭВМ для управления сложными динамическими системами, состоящими из взаимодействующих гидравлических сервоприводов, представленных конечно-элементными моделями.
Первый инженерный проект был реализован для морской нефтедобывающей платформы Ekofisk в Северном море. В начале 90-х годов в ассоциации с профессором К.У Ричардсом из Университета Бата в Англии, была выпущена первая коммерческая версия LMS AMESim, для моделирования процессов в гидравлических системах управления. В настоящее время LMS Imagine.lab AMESim используется в автомобильной, аэрокосмической и других отраслях промышленности.
Применяемость В использовании LMS Imagine.Lab AMESim очень похоже на Simulink, но при этом является многодисциплинарным программным обеспечением, которое позволяет связать между собой различные области физики, такие как: гидравлика, пневматика, механика, электрика, термодинамика, электромеханика). Метод расчета основан на теории графов связей (Bond graph theory). Процесс моделирования системы предполагает последовательность из 4-х шагов: Режим эскиза (sketch mode): построение модели из компонентов и их взаимная увязка. Режим подмодели (submodel mode): для каждого компонента выбирается закон, по которому будут вычисляться переменные состояния. Режим задания параметров (parameter mode): Для каждого компонента задаются начальные параметры. Режим расчета (run mode): выполняется расчет и анализ результатов. При переходе от режима подмодели к режиму задания параметров, выполняется компиляция модели бесплатным компилятором GCC или Visual C++ free Express edition. LMS Imagine.Lab AMESim является кросс-платформенным приложением.
Возможности платформы Особенности платформы Графический пользовательский интерфейс, интерактивная справка (help), возможность создания суперкомпонентов, постпроцессинг, инструментария для выполнения эксперимента, поддержка метаданных, редактор диаграмм состояния. Инструменты для анализа Редактор таблиц, графопостроитель, средства анимации, 3D аниматор, воспроизведение результатов расчета, линейный анализ (собственных частот, модальных форм, передаточных функций), индексы активности, расчет энергии и мощности Оптимизация, управляемость, выполнение эксперимента (DOE) Выполнение эксперимента (редактор параметров), оптимизация(NLPQ и генетический алгоритм), Метод Монте-Карло (случайных чисел, Latin Hypercube, Optimized Latin Hypercube, with uniform or gaussian distribution) Решатели и численные методы LSODA, DASSL, DASKR, решатель с постоянным шагом интегрирования, дискретное разбиение, параллельный процессинг. LMS AMESim/LMS AMESim совместная симуляция. Программные интерфейсы Generic co-simulation (используется для совместных расчетов с прочим ПО), functional mock-up interface (export) MIL/SIL/HIL и real-Time plant/control (Simulink interface, Labview interface), various Real-Time (RT) targets (xPC, dSPACE, Opal-RT, LabVIEW, Etas, …)
1D/3D CAE Инструмент CAD2AME (встроенный инструмент для чтения CAD геометрии и использование ее в качестве исходных данных для подготовки расчетной модели), совместный расчет с CFD ПО (STAR-CCM+, Fluent, CFX, STAR-CD, Eole..) совместный расчет с MBS моделями с поддержкой импорта/экспорта (LMS Virtual.Lab motion или MSC.Adams) Средства разработки Пользователь может разрабатывать свои собственные подмодели, основанные на базе стандартных компонентов при помощи инструмента AMECustom, или путем программирования их на языке Си или Фортран с использованием модуля AMESet. Исходный код большинства стандартных подмоделей предоставляет возможность пользователю начать с этой базы, чтобы довести их до заданных ему потребностей.
Физические библиотеки Управление Библиотеки: signal and control, engine signal generator Электрика: Библиотеки: electrical basics, electromechanical, electric motors & drives, electrical static conversion, electrochemistery, energy storage, fuel cells, automotive electrics, aircraft electrics Компоненты: резисторы, индуктивности, ёмкости, трансформаторы, батареи, генераторы, синхронные двигатели, асинхронные двигатели, двигатели постоянного тока, векторное управление (прямое и обратное преобразование Park), rectifiers, инверторы, choppers, gradators, кабели, предохранители, реле, вентиляторы, blowers, лампы, window lift systems, magnetic coils, airgaps, leakages, пьезоэлетрические приводы, … Механика Библиотеки: 1-D mechanical (linear and rotary), планарная механика, 3-D mechanical, cam and followers, finite-elements import (FEM), powertrain, vehicle dynamics Компоненты: masses, springs, dampers, cams, rocker-arms, followers, rack and pinion, screw nut, worm gear, levers, gears, bearings, seals, couplings, clutches, chassis, tires, … Жидкости Библиотеки: гидравлика, гидравлические компоненты, гидросопротивления, пневматика, пневматические компоненты, газовые смеси, влажный воздух Компоненты: баки, ёмкости, отверстия, гидросопротивления, повороты, расширения, сужения, тройники, подшипники, золотники, поршни, диафрагмы, гидравлические/пневматические трубы учитывающие волновые эффекты и гидроудар, гибкие шланги, скорость звука,… базы данных свойств жидкостей и газов Термодинамика Библиотеки: thermal, thermal-hydraulic, thermal-hydraulic component design, thermal pneumatic, aircraft fuel systems, two-phase flow, air conditioning, cooling system, heat exchanger Компоненты: тепловые ёмкости, теплопроводность, конвекция, излучение, теплообменники, радиаторы, конденсаторы, насосы, термостаты, компрессоры Двигатели ДВС: Библиотеки: IFP drive, IFP engine, IFP exhaust, CFD-1D, IFP C3D Компоненты: drivers, gearboxes, crankshaft, camshaft, cylinder, combustion, wall heat exchanges, air path, engine valves, compressors, turbochargers, pipes, injectors, after-treatment, catalyst, … Аэрокосмос Библиотеки: Aeronautics and Space, Авиационные топливные системы, Rocket Liquid Propulsion, Aircraft Electrics Компоненты: профиль полета, модель атмосферы, динамика полета, пропеллеры, реактивные двигатели, модели топливных баков с учетом влияния ускорения, отверстия, лепестковые клапаны, насосы/турбины, ракетные камеры сгорания, сопла…
Состав платформы Платформа LMS Imagine.Lab Amesim содержит: LMS Amesim Основной продукт для моделирования и расчета динамических систем Amecustom Средство настройки моделей для последующей передачи заказчикам Шифрование моделей для защиты прав интеллектуальной собственности Amerun Запуск существующих моделей Ameset Разработка новых компонентов LMS Imagine.Lab Sysdm Инструмент управления данными на уровне предприятия LMS Imagine.Lab System Synthesis Инструмент разработки новых версий архитектур изделия
Образование и Исследования LMS Imagine.Lab Amesim используется в инженерных школах и университетах, а также принят за основу в различных Исследовательских проектах Европы.
История релизов Наименование/Версия Номер сборки Дата релиза AMESim ?? 1995 AMESim 1.0 v100 1996 AMESim 1.5 v150 1997 AMESim 2.0 v200 1998 AMESim 2.5 v250 Апрель 1999 AMESim 3.0 v300 Июнь 2000 AMESim 3.5 v350 Май 2001 AMESim 4.0 v400 Март 2002 AMESim 4.1 v410 Апрель 2003 AMESim 4.2 v420 Март 2002 AMESim 4.3 v430 Октябрь 2005 Amesim Rev 7A v700 Апрель 2007 Amesim Rev 7B v710 Декабрь 2007 Amesim Rev 8A v800 Июнь 2008 Amesim Rev 8B v810 Декабрь 2008 Amesim Rev 9 v900 Ноябрь 2009 Amesim Rev 10 v1000 Ноябрь 201 Amesim Rev 11 v1100 Ноябрь 2011 Amesim Rev 12 v1200 Март 2013 Amesim Rev 13 v1300 Декабрь 2013 LMS Imagine.Lab Amesim 14 v1400 Февраль 2015 LMS Imagine.Lab Amesim 15.1 v1501 Декабрь 2016LMS Imagine.Lab Amesim 15.2v1502Май 2017Simcenter Amesim16Январь 2018Simcenter Amesim17Июль 2018Simcenter Amesim 2019.1Апрель 2019Simcenter Amesim 2019.2Октябрь 2019Simcenter Amesim 2020.1Апрель 2020Simcenter Amesim2020.2Октябрь 2020
Применение Amesim применяется в таких отраслях, как авиастроение, ракетно-космическая отрасль, автомобилестроение, машиностроение и других отрастях.
Примечания
Категория:Программное обеспечение