2023多体动力学分析软件合集

01

 Adams

ADAMS即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，该软件是美国机械动力公司(现已并入美国MSC 公司)开发的虚拟样机分析软件。Adams是多体动力学仿真领域的黄金标准软件，可帮助工程师研究运动部件的动力学以及载荷和力在整个机械系统中的分布。作为使用广泛且屡获殊荣的多体动力学软件，Adams通过支持早期的系统级设计验证来提高工程效率并降低产品开发成本。工程师可以评估和管理各个学科之间复杂的相互作用，包括运动，结构，驱动和控制，以更好地优化产品设计的性能，安全性和舒适性。除了丰富的分析功能外，Adams还利用高性能计算环境，针对大型问题进行了优化。MSC Adams软件由于其领先的“虚拟样机”理念和技术，迅速发展成为CAE领城中使用范围最广。应用行业最多的机械系统动力学仿真工具，占据了全球该CAE分析领城61%的市场份额，被广泛应用于航天，航空、汽车、铁道、兵器、船舶、电子、工程设备及重型机械等行业。

特点：

利用交互式图形环境和零件库、约束库、力库建立机械系统三维参数化模型；

分析类型包括运动学、静力学和准静力学分析，以及线性和非线性动力学分析，包含刚体和柔性体分析；

具有先进的数值分析技术和强有力的求解器，使求解快速、准确；

具有组装、分析和动态显示不同模型或同一个模型在某一个过程变化的能力，提供多种“虚拟样机”方案；

具有一个强大的函数库供用户自定义力和运动发生器；

具有开放式结构，允许用户集成自己的子程序；

自动输出位移、速度、加速度和反作用力曲线，仿真结果显示为动画和曲线图形；

可预测机械系统的性能、运动范围、碰撞、包装、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷；

支持同大多数CAD、FEA和控制设计软件包之间的双向通讯；

ADAMS软件可以广泛应用于航空航天、汽车工程、铁路车辆及装备、工业机械、工程机械等领域。

02

SIMULIA SIMPACK

Simpack是专家级机电系统运动学动力学仿真分析软件，是世界上第一款采用完全递归算法、利用相对坐标系建立模型的多体动力学软件。利用Simpack软件，可以描述并预测复杂机械系统的运动学及动力学性能，分析系统的振动特性、受力状况以及零部件的运动位移、速度、加速度等。Simpack 可用于帮助工程师完全理解并优化系统、大大减少对物理原型的需求、缩短产品上市时间，并提高产品质量和使用寿命。从本质上来说，Simpack 使制造商能够以及时且节省材料的方式创建高质量产品，降低设计、生产和维护的总成本，从而帮助其获取竞争优势。

特点：

刚柔耦合分析

快速建立离散量柔性体；

与主流有限元软件(包括Abaqus、Ansys、Nastran等)的双向数据传递功能;

基于优化的柔性体积分技术， 实现高效、稳定、精准的仿真分析;

直接与Abaqus进行联合仿真，实现在运动过程中非线性柔性体与多体动力学的相互耦合。

实时仿真

具有跨越实时硬件系统及操作环境、支持并行、高效利用处理器强大性能等特点;

不需要输出模型或代码，直接利用Simpack所创建的动力学模型即可完成实时仿真;

Simpack实时仿真应用范围包括:硬件在环、软件在环和人员在环、驾驶模拟器、台架试验台、主动安全和高级驾驶员辅助系统测试等。

运动学和动力学

Simpack前处理提供了丰富的建模元件库，包括零件、铰接、约束、力、碰撞、函数、控制元件等;

采用先进的子结构建模方式，允许子结构相互嵌套，通过各子结构及主模型之间的信息交换器，实现子结构和主模型的自动装配;

能进行运动学、动力学、逆动力学、频域、模态等分析，核心的递归算法保证了求解的稳定性和可靠;

Simpack后处理对仿真结果用动画和曲线的形式输出。

03

COMSOL Multiphysics

COMSOL Multiphysics 软件的多体动力学模块是一款附加产品，其中提供一套先进的工具，支持使用有限元分析(FEA)来设计和优化二维和三维多体系统，能够在节约计算工作量的同时，模拟柔体和刚体混合系统，找到系统中的关键部件，从而方便您能够在汽车工程、航空航天工程、生物力学等主要应用领域执行更加详细的部件级结构分析。“多体动力学模块”可用于对组件的静态和动态行为建模，这些组件相对于彼此进行平移和旋转运动。

04

 ANSYS Motion

ANSYS Motion是由知名制造商美国ANSYS公司研发的一款多体动力学仿真软件。它可以快速准确地评估整个复杂机械系统中的刚性体和柔性体运动学和动力学特性，并且具有强大的无网格仿真技术，能够高效并精确的求解多体运动与柔性变形的耦合问题，完成多柔性体的运动性能、振动、疲劳等仿真。软件除了基本包外，其还提供了额外的工具包，如汽车CAR工具包、皮带链条工具包、动力传动系统、无网格柔性体工具包等，为特定客户提供了更加专业和高效的仿真解决方案。

特点：

求解器

运动求解器可以加快大自由度系统的仿真速度；

使用共享内存并行处理 (SMP) 和大规模并行处理 (MPP) 环境更快地进行仿真。

前置后置处理器

Ansys Motion 预处理器为组件和系统提供优化的建模环境；

组件可以建模为由零件文件和网格文件组成的单个实体。零件文件和网格文件独立处理和管理，允许在其他模型中重复使用数据；

后处理器提供由复杂几何图形组成的系统的快速动画。

MBD 专业版

MBD Pro 包含在 Ansys Motion 基础包中，是用于分析刚体系统的模块；

运动控制方程是基于参数广义坐标系制定的。刚体通过关节、基本约束、衬套、接触和用户定义的函数表达式连接。支持平滑的面对面接触。曲面可以由分段三角形面片或 NURBS 曲面表示。

05

 RecurDyn

RecurDyn (Recursive Dynamic)是由韩国FunctionBay公司开发出的新一代多体系统动力学仿真软件。它采用相对坐标系运动方程理论和完全递归算法，非常适合于求解大规模的多体系统动力学问题。该软件具有悠久的发展历史及极其广泛的客户群，它继承了自70年代以来所有主要的多体动力学相关技术，加上特有的递归算法(Recursive Formulation)、完全柔性体算法(MFBD)、解析接触算法(Analysis Contact)、实体接触算法(Solid contact)、控制集成技术(Colink)、自动设计优化技术(AutoDesign)、以及创建客户自主产品的数字化开发平台所需的二次开发工具包(PNet)，可以为客户提供 “仿真驱动产品数字化开发”所需要的相应解决方案。

06

 Universal Mechanism

Universal Mechanism(简称UM)是一款来自俄罗斯的新一代多体系统运动学、动力学仿真软件。软件采用模块化的组织结构，相对独立的前后处理器，不仅能分析多自由度的刚体系统，还能分析复杂的刚柔耦合体系统，广泛应用于机械、汽车、机车车辆、航空航天、国防军工和机器人等领域。UM提供多种CAD软件的接口，可直接从CAD软件的内核导入数据，实现无缝连接，没有数据丢失。同时也支持STEP、3DS、ASC等中间格式文件的导入。此外，UM 实验室还开发了一个ADAMS-UM接口，可以很方便地将ADAMS格式的几何模型导入UM程序进行动力学分析。

07

 Simdroid 通用仿真平台

Simdroid是北京云道智造科技有限公司自主研发的通用多物理场仿真平台，具备自主可控的固体力学、电动力学、流体力学和热力学等通用求解器，支持多物理场耦合仿真，在统一友好的环境中为仿真工作者提供前处理、求解分析和后处理工具。同时，作为仿真PaaS平台，其内置的APP开发器支持用户以无代码化的方式便捷封装全参数化仿真模型及仿真流程，将仿真知识、专家经验转化为可复用的仿真APP。

特点：

自主可控：内核自主可控，具有多种通用求解器，支持多物理场耦合仿真。统一接口和数据结构，便于组件扩展和平台升级；

开发便捷：开发者无需掌握任何编程语言，只需通过图形化交互界面即可便捷完成仿真工作和仿真APP开发；

方便易用：使用者无需掌握复杂的仿真技术，只需通过下载、运行仿真APP，即可获得专业的仿真结果。

08

 LMS Virtual.Lab Motion

LMS Virtual.Lab Motion是由著名制造商德国Siemens公司研发的一款多体动力学软件。LMS Virtual.Lab Motion-基于LMS Virtual.Lab这一全球第一个多学科功能品质工程平台，很好地解决了以上现今在多体动力学仿真中所遇到的疑难。软件拥有稳定快速的求解及丰富的后处理功能以及专用设计模块，这些模块能够帮助使用者提高效率，快速建立所需的专业详细模型。到目前为止，该软件被广泛地应用于航空航天、汽车、船舶、国防、工程机械、家电、汽车零部件、机床等机械制造设计领域，除了通用机械多体动力学仿真之外，它同时拥有强大的行业专业解决方案，以此来满足用户的各种需求。

特点：

易用性

LMS Virtual.Lab Motion拥有专用设计模块，这些模块能够帮助使用者提高效率，快速建立所需的专业详细模型，这大大缩短了手工建模的时间。专业分析模块界面位于Virtual.Lab Motion的上方，方便工程师进行建模和分析工况的设置。除专用模块外，使用Virtual.Lab Motion可以将现有子机构装配成一个系统。通过这种方法，公司中的子系统设计部门可以在保持系统级密切协同的同时独立进行工作；

集成性

LMS Virtual.Lab提供进行多属性仿真的无缝集成环境。由于系统参数化和系统关联性，工程师可以以简单高效的方式解决模型中的问题并实现模型优化。当一个模型参数改变时，程序自动分多级对动力学运动仿真和耐久性及NVH分析结果进行更新。此外，可以使用设计桌面来实现对一整套参数的一键修改，既节省时间，又防止在文件调用和更新中出错，使工程师可以将更多的时间花在实际分析阶段而非建模阶段。

09

MotionSolve

MotionSolve(Altair MotionSolve)是由美国Altair公司研发的新一代多体动力学仿真分析软件，是一个通用的多体动力学仿真前处理器和可视化工具。软件采用完全开放的程序架构，可以实现高度的流程自动化和客户化定制。它具有简洁友好的界面，高效的建模语言(MDL)，同时也是一款支持多求解器输出的多体动力学软件，可以将模型直接输出成ADAMS、DADS、ABAQUS和NASTRAN等多种求解格式文件，或直接由MotionSolve求解。除此之外软件还为复杂机械系统的仿真提供了强大的建模、分析、可视化和优化功能。分析功能包括运动学、动力学、静力学、准静力学、线性和振动分析，可以帮助用户更好地了解和改善产品的性能。

特点：

全面的多体动力学解决方案来优化机械系统的性能；

方便快捷的机构系统建模、分析、验证和优化功能；

得到汽车、航空航天、通用机械等多个行业的验证；

通过客户合作进行了大量的实验数据和仿真数据的对标。