LMS Virtual.Lab 11版新功能

LMS Virtual.Lab是业界著名的三维多学科集成仿真平台，自2000年推出以来，功能日益丰富，具有完整的结构、振动、声学、多体动力学、疲劳、混合仿真和优化设计等分析能力，是全球领先的将多学科仿真、CAD/CAE完全集成在统一环境下的仿真平台，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、重工机械、铁路、家电、能源和通用机械等先进制造领域.2012年，LMS公司LMS Virtual.Lab 11版，在保留之前优秀功能的基础上，进一步丰富和完善各模块的应用功能和分析能力，为用户提供更多、更实用、更强大的仿真方法和工具.

1 LMS Virtual.Lab Motion——优化机电一体化系统的真实性能

多体动力学仿真解决方案基于高速成熟的LMS DADS求解器，拥有出色的刚柔混合仿真性能和高频求解能力，专为模拟机械系统的真实运动和载荷而设计；还可以与控制和液压系统(如MATLAB，Easy 5或Matrix等)连接在一起，共同完成更完整的系统级动力学仿真分析.在11版中，LMS Virtual.Lab Motion具备如下新特点：

LMS Virtual.Lab Composer实现专业应用的客户化定制，可方便地定制工业专业应用.平台通过读入数据，对不同设计变量进行求解并进行后处理，实现仿真过程的流程化.这些应用由LMS Virtual.Lab Motion的模板和模型库构建，支持拖放式GUI创建，使用户能定制应用，进行快速设计.

全新开发的LMS Virtual.Lab Motion行驶动力学模板.基于LMS Virtual.Lab Composer框架开发的该模板为所有车辆动力学分析提供专业的界面.在进行底盘设计时可以实现车辆选择、建模、求解和后处理等；可以帮助用户基于行驶动力学性能优化车辆子系统（悬架、转向和传动系统等）；可以方便地进行用户定制，满足inhouse流程和仿真要求.

LMS Virtual.Lab Motion板簧建模模板提供快捷、方便的界面，简化复杂的板簧建模过程.该模板考虑板簧的几何参数、材料特性以及各片之间的接触力和摩擦力.通过在该模板中输入参数，可以方便地在LMS Virtual.Lab Motion中创建板簧模型，并计算和验证板簧的特性. 可通过LMS Virtual.Lab Motion提供的子机构装配功能将创建好的板簧模型添加到悬架和整车模型中. LMS Virtual.Lab Motion内嵌有CATIA建模环境，具有完整的几何装配功能，使整个板簧模型空间定位和装配操作十分简单、方便——仅需一步操作即可同时完成CAD意义上的位置装配和拓扑关系连接.

LMS Virtual.Lab Motion TWR功能得到进一步完善.其时域波形复现技术是LMS公司独有的技术之一，可以通过已有车型的道路试验反算道路不平度激励信息，对当前开发车型进行道路试验仿真，获得更真实的构件动载荷.该技术的优点有：（1） 可以避免无约束整车模拟中的翻滚问题；(2) 可以避免使用复杂的轮胎、路面和驾驶员模型；(3) 可以基于现有车型的道路试验数据，准确预测当前开发成型的路面不平度激励和道路载荷. 完善后的LMS Virtual.Lab Motion TWR进一步提高载荷迭代的精度和稳定性，并添加新的算法，丰富系统传递函数识别的方法.

LMS Virtual.Lab Motion实时功能得到进一步改进.LMS Virtual.Lab Motion具有强大的硬件在环实时仿真能力，其专业的模型分解技术可以实现求解器多核并行求解，从而解决复杂多体动力学模型实时求解速度的瓶颈问题；支持输出标准独立的C代码模型和MATLAB/Simulink Sfunction两种格式；与当前广泛应用的实时仿真环境(如dSPACE，RTLab，xPC和LabView等)完全兼容.该技术已经在戴姆勒等厂商中得到成功应用.

2 LMS Virtual.Lab Durability——疲劳耐久性能的优化设计

基于LMS FALANCS求解器(业界公认的能够快速、准确地解决大型工业问题的求解器)，通过与系统级多体动力分析的无缝集成，LMS Virtual.Lab Durability将疲劳分析从部件级提升为系统级，将关键部件放在其所处的动力学系统中，分析系统参数变化对不同部件疲劳寿命的影响；同时提供基于多种CAE软件和试验载荷的接口和驱动程序.在11版中，Virtual.Lab Durability具备如下新特点：

LMS Virtual.Lab Durability热疲劳分析功能.LMS Virtual.Lab Durability具有专门的热疲劳求解功能，可以考虑高温和材料蠕变等因素对疲劳的影响；适用于需要综合考虑机械载荷和热载荷作用的金属构件疲劳寿命分析，如汽车发动机、动力总成、进排气系统和航空发动机等的疲劳寿命分析.LMS专门开发出对应的算法，大大节省计算时间，显著提高热疲劳计算精度.

LMS Virtual.Lab Durability有效应力法.最新开发的有效应力法能自动考虑焊缝缺口的尺寸效应，极大地扩展焊缝疲劳寿命分析应用的范围：焊缝钣金厚度可以非常薄（小于1 mm），也可以非常厚（大于100 mm）.

3 LMS Virtual.Lab Acoustics——使客户更快做出声学工程决策

新增结构求解器.该结构求解器具有结构模态分析、结构湿模态分析、结构频率响应、声振耦合直接响应分析等功能，支持体、梁、壳和连接等单元类型，支持各向同性、各向异性、黏弹性以及与频率有关的材料参数属性等.Virtual.Lab 11版将具有更加完备、强大的振动声学分析能力，能够在同一环境下分析复杂结构的振动、声学及耦合声振问题，极大地提高用户分析过程的软件操作便捷性以及传递数据的可靠性和兼容性，同时声振耦合直接求解器包含结构阻尼、与频率有关的结构材料属性，结合原有模态声振耦合求解器中的模态阻尼、与频率有关的流体材料属性，全方面考虑动力学响应问题的重要模型细节，使计算结果更加接近实际.

新增Ray Acoustics非耦合声振分析功能，能够实现从低频到高频的全频段快速计算，同时采用声学传递矢量（Acoustic Transfer Vector，ATV）技术提高计算效率，并支持增强的吸声板属性、背景噪声声源，使计算模型更加精细、具有更多的边界属性.

新增自动矩阵级和频率级混合并行计算功能，能充分发挥这两种并行计算方式的优势，有效提高计算效率和能力，增强对资源调度管理软件的支持.

新增直接计算耦合噪声传递函数功能. 能够利用边界元和有限元模块直接计算基于模态或直接耦合噪声传递函数，提高用户操作的便捷性；耦合噪声传递函数能够进一步提高声学传递路径分析的可靠性.

新增流体噪声分析功能.新增表面偶极子声源间接边界元，有效增强有限元计算能力，优化边界条件处理，极大地提高求解效率和精度；新增剪切层声场分析功能.

新增材料属性和边界定义，包括吸声材料温度梯度属性，支持有限元边界面定义，能自动识别和移除有限元重叠面.

新增声场前、后处理功能.匹配声学网格处理功能具有自动识别不协调网格和间隙的能力，极大地方便具有不同流体属性区域和传递导纳属性两侧等声场有限元网格的划分；新增结构表面声场网格（凸网格）生成功能，具有自动生成凸网格能力，极大地方便有限元声场网格特别是外辐射问题声振模型的建模；扩展混响场作用至任意结构表面，新增自动计算面板传递损失功能.

4 LMS Virtual.Lab Noise & Vibration——振动噪声预测和系统级模型验证

在11版中，Virtual.Lab Noise & Vibration具有如下新特点：

改善模型处理功能.增强局部（用户）坐标系在前、后处理中的作用，方便载荷和约束的定义以及沿特定方向进行视图处理等操作；新增力矢量，如作用于电机定子上的作用力；新增压力矢量，可用于声振耦合分析时施加载荷.

新增模态综合、修正预测和传函子结构功能中单点约束、部件刚性以及多点约束等连接方式.这些链接方式可以用于齿轮形和万向节等连接机构.

5 LMS Virtual.Lab Structures——多求解器通用的前后处理与建模工具

在11版中，Virtual.Lab Structures具有如下新特点：

增强ANSA网格划分批处理功能.支持ANSA的焊点检查功能，支持碰撞时间步质量检查标准，支持ANSA版本至13.2.X.

增强结构分析软件前处理功能以及对MSC Nastran声振求解器以及Sol 200求解器前后处理的支持功能；支持Abaqus焊点输入，支持版本至6.11；增加RADIOSS复合材料、夹层板和螺栓等材料或属性；增加装配模型切割和模型等效等功能，有效提高有限元计算效率；增强用户定制功能.