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“VR+CAE后处理”让工程数据不再枯燥

 “VR+CAE后处理”让工程数据不再枯燥

作者:张毅


CAE(Computer Aided Engineering)是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种数值分析方法。现已成为工程分析中(如航空、航天、机械、土木结构等领域)必不可少的数值计算工具。

 CAE分析是涉及众多领域的多学科综合技术。包括前处理,求解计算、后处理三个阶段。由于目前CAE分析的模型更趋向于大型化、复杂化,三个阶段的工作通常由不同部门、不同工程人员,使用不同软件完成。CAE后处理是分析工作中十分重要的环节。它将分布在有限数目的单元节点处的变量信息,转换成视觉可以感知的计算机图像,如生成位移图、应力、温度、压力分布的等值线图、彩色明暗图,以及流线、流带等动态显示图。


图1   CAE 后处理分析

 虚拟现实是一种基于计算机图形学的多视点、实时动态的三维环境,操作者可以通过人的视、听、触等多种感官,直接以人的自然技能和思维方式与所投入的环境交互;在操作过程中,人是以一种实时数据源的形式沉浸在虚拟环境中的行为主体,而不仅仅是窗口外部的观察者。虚拟现实的出现为人们提供了一种全新的人机交互方式。

 北京朗迪锋科技有限公司可为客户提供专业的为虚拟现实应用而打造的科学数据可视化解决方案,将CAE计算结果在虚拟现实实验室中实现展示,并使用虚拟现实外设进行人机交互。运用虚拟现实技术,有助于使设计人员更直观、 更准确地理解数据,快速容易地找出设计中存在的问题,理解计算数据中包含的客观规律,解决验证过程的直观性和分析结果的可信性,并将设计的成果与他人共享。


图2   沉浸式虚拟现实系统下的交互

该解决方案具有以下主要特点:

具备主流CAE求解器数据接口,可支持Fluent、ABAQUS、NASTRAN、ANSYS等数据解算结果的后处理显示;

支持其它的通用分析软件以及标准数据格式的读取、转换和结果可视化;

支持多通道环境下PC集群渲染,DMU功能(漫游、剖切、测量、标记);

支持多物理场耦合后处理,具有广泛特征集,包括:云图、等值面、流线、矢量图、图表、数据查询、动画等;

虚拟现实系统环境下的虚拟计算结果可视化展示和交互操作;

支持沉浸式立体场景渲染和动画定义,可实现高分辨率的三维模型的立体图像、视频输出及播放;


图3   速度场的流线表示


图4   隧道内瓦斯浓度分布的三维图


 虚拟现实和CAE后处理的技术结合,在工业设计、制造领域起到了重要的作用。无论是缩短研制周期、降低成本、提高产品质量,还是提升产品的市场占有率,满足多种用户的需求,都是不能低估的。北京朗迪锋科技有限公司可根据客户提供的计算数据或测试数据按照客户要求对数据进行可视化处理,并可配合虚拟现实系统对您的数据进行交互式多通道立体实时展示。

“VR+CAE后处理”让工程数据不再枯燥!