GT Suite 2016(仿真分析軟件)

GT Suite 2016是由美國(guó)Gamma Technologies公司開(kāi)發(fā)的汽車仿真分析系列套裝軟件，該版本采用了新的用戶界面、公式編輯，在GEM3D中可以進(jìn)行包括結(jié)構(gòu)分析和傳熱分析的FE網(wǎng)格生成等多個(gè)新功能的拓展。還根據(jù)客戶的要求開(kāi)發(fā)了許多新的功能，例如在傳輸建模領(lǐng)域（手動(dòng)變速箱），發(fā)動(dòng)機(jī)模型（新的基于扭矩的控制方案）和控制（建立任意的控制邏輯的新選擇，“線少“信號(hào)傳輸，高級(jí)別ECU化合物，PID控制器等增強(qiáng)的調(diào)諧參數(shù)的選項(xiàng)）。此外，支持新的文件格式，如FIM 2.0等，強(qiáng)化了與外部工具及硬件的集成協(xié)作。主要應(yīng)用于車輛設(shè)計(jì)、參數(shù)分析、各種行駛情況下耗油量和噪聲的計(jì)算，同時(shí)還可以用于發(fā)動(dòng)機(jī)性能評(píng)估、冷卻系統(tǒng)性能評(píng)估等，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車行業(yè)，使用GT-SUITE系列軟件可以明顯地縮短設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本。

使用說(shuō)明

是一個(gè)獨(dú)特的轉(zhuǎn)型一體化GT-SUITE CAE工具。在一個(gè)層面上，它被認(rèn)為是世界高級(jí)系統(tǒng)建模的領(lǐng)袖（0D、1D）。但這僅僅是開(kāi)始：行業(yè)中唯一還詳盡GT-SUITE的3D建模工具，內(nèi)置結(jié)構(gòu)和熱的三維有限元分析（原位meshers），三維多體動(dòng)力學(xué)與柔性體和三維CFD。這些都是CAD建模和CAD模型自動(dòng)生成的補(bǔ)充。

是什么讓GT-SUITE特別強(qiáng)大，高保真的3D組件模型的無(wú)縫集成，為一維/ 0d系統(tǒng)級(jí)模型，并為他們提供精確的瞬態(tài)多物理邊界條件和保證各系統(tǒng)之間的雙向互動(dòng)。

同時(shí)，GT-SUITE提供快速的一維0d建模解決方案的實(shí)時(shí)HIL / SIL與控制系統(tǒng)仿真。這反過(guò)來(lái)保證了這種集成模型在CAE活動(dòng)中的廣泛應(yīng)用。

此外，一系列內(nèi)置的高級(jí)特性，如DOE、優(yōu)化和分布式并行處理提高了用戶的生產(chǎn)力和效率。

從行業(yè)規(guī)范的一個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)，每個(gè)GT-SUITE的許可證包含以上所有功能在一個(gè)單一的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的包裝。

以上所有的組合，使得GT-SUITE的領(lǐng)先的基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）工具，適用于整個(gè)過(guò)程的發(fā)展過(guò)程。

GT SUITE 2016新功能

1、仿真環(huán)境

＜GT-ISE＞

·菜單功能強(qiáng)化（如使用 Ribbon 形式的工具欄，用戶快捷方式等）

·求解器的啟動(dòng)時(shí)間大幅縮短（在處理超大模型時(shí)效果特別明顯）

·新增 Formula Editor 功能，公式的創(chuàng)建和編輯更加簡(jiǎn)便

·自動(dòng)完成模型流動(dòng)回路的定義，以及各回路求解器的參數(shù)選擇

·MDF （Measurement Data Format）文件可以通過(guò)數(shù)據(jù)記錄器輸出出來(lái)

＜GT-POST＞

·新增”Normal”模式，在窗口中顯示圖表時(shí)將不再出現(xiàn)大片的空白區(qū)域

·新增了詳細(xì)的 3D 機(jī)械剛體模型 FE 數(shù)據(jù)集的 3D 動(dòng)畫(huà)功能

·MDF （Measurement Data Format）文件可以通過(guò)數(shù)據(jù)記錄器輸出出來(lái)

·在動(dòng)畫(huà)的顯示窗口，新增了過(guò)程讀條（可以在任何幀停止）

＜GEM3D＞

·3D 管路轉(zhuǎn)換（如消音器內(nèi)部管路）時(shí)，可以自動(dòng)識(shí)別管路上的孔

·本地坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，可進(jìn)行交互式旋轉(zhuǎn)和平移

·離散化的熱質(zhì)量系（GEMThermalMass）的預(yù)覽顯示和編輯功能

·三維的 CAD 數(shù)據(jù)方面，集成了 3D FE 網(wǎng)格劃分工具，可以進(jìn)行包括機(jī)械和傳熱的 3D FE

2、網(wǎng)格劃分和輸出

·可以計(jì)算相鄰熱質(zhì)量系和流動(dòng)體積單元的傳熱面積，及連接（對(duì)流換熱）的設(shè)定

·根據(jù) 3D CAD 數(shù)據(jù)，可以直接轉(zhuǎn)換成彈性壁面的管路

·3D CAD 數(shù)模轉(zhuǎn)換過(guò)程中，可以確定分叉管端口的水力直徑或等效直徑

·研究箱內(nèi)液面的運(yùn)動(dòng)（晃動(dòng)）可以使用 3D Tank 來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換

＜VTDesign＞

·與一般 OEM 采用的“DACS”工具相似的輸入方式

·支持輸入命令行的執(zhí)行方式

·接觸、軸頸支撐、粗糙度、彈簧預(yù)緊方程、動(dòng)畫(huà)的功能改進(jìn)

·運(yùn)動(dòng)學(xué)/準(zhǔn)動(dòng)力學(xué)分析求解器的響應(yīng)時(shí)間改善

＜Direct Optimizer＞

·GEM3D 模型和 COOL3D 模型的參數(shù)可以用于進(jìn)行直接優(yōu)化（Advanced Direct Optimizer）

·目標(biāo)函數(shù)“Target”與獨(dú)立變量“Sweep”組合使用，可以進(jìn)行誤差總和最小化的尋優(yōu)

（Advanced Direct Optimizer）

·分布式計(jì)算執(zhí)行優(yōu)化的情況可以提高速度

·Modeling Applications 界面，新增了優(yōu)化的專用選項(xiàng)

2、流體和液壓仿真

＜通用流體模型＞

·分叉管的端口，除了端口號(hào)，也可以根據(jù)名稱進(jìn)行分配

·使用“Tank3D”可以考慮車輛運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的加速度的影響以及油底殼內(nèi)氣液界面的變化

·使用“CheckValve”可以輸入供應(yīng)商提供的單向閥特性測(cè)試數(shù)據(jù)表

·分叉管的傳熱系數(shù)的預(yù)測(cè)功能大幅改善

＜CFD 耦合＞

·增壓機(jī)械的 3D CFD 全模型或部分模型（壓氣機(jī)或渦輪機(jī)）的集成功能功能強(qiáng)化

·從 CFD 側(cè)接受的單一組分，可以映射到 GT-SUITE 側(cè)的特定組成比的多個(gè)組分

·CONVERGE?Lite 版升級(jí)至 2.3 版本（新的湍流模型，線性壓力方程求解器，總能求解器

等）

3、發(fā)動(dòng)機(jī)仿真

＜?xì)飧啄Ｐ停?

·湍流火焰模型 SI-Turb 模型改善（考慮渦流，與 3D CFD 相媲美的 K-k-ε 湍流模型）

·DI-Pulse 燃燒模型可以用于 RT（HiL、SiL）求解

·DI-Pulse 模型，能夠進(jìn)行氣體噴射及多段噴射的設(shè)定，以及雙燃料的燃燒預(yù)測(cè)

·考慮氣缸到曲軸箱的漏氣，新的“Blowby”模型

·TPA（三壓分析），缸內(nèi)壓力的自動(dòng)調(diào)整功能改進(jìn)

·新的“EngCylScavFunction”掃氣模型，掃氣曲線可以方便的根據(jù)少量輸入?yún)?shù)進(jìn)行調(diào)整

·在“Emission”選項(xiàng)下的 RLT 結(jié)果“Brake Specific NOx”，可直接顯示其使用的定義公式

·EngCylinder 下，新增的 RLT 值“Fuel Blow - Through Fraction”表示燃油的吹送量

＜噴油器＞

·與之前的“InjMultiProfileConn”相比，新增的“InjRateMapConn”噴油器模板設(shè)置更方

便

＜渦輪增壓＞

·新增的“TurbineMapParam”模板，更間便的設(shè)定及根據(jù)物理關(guān)系式生成一個(gè)渦輪機(jī)圖

譜

·渦輪機(jī)的效率圖譜可以根據(jù)對(duì)應(yīng)的軸承摩擦進(jìn)行修正

·壓氣機(jī)部分，能夠輸出其體積流量的等高線圖表

＜非線性聲學(xué)模型＞

·只需點(diǎn)擊一次鼠標(biāo)，即可添加保存噪聲的后處理結(jié)果

·Green &Smith 流動(dòng)噪聲模型的系數(shù)可調(diào)整

·從麥克風(fēng)輸出的源文件（。unv），可用于進(jìn)行考慮流動(dòng)噪聲的聲學(xué)預(yù)測(cè)

·麥克風(fēng)模塊可以考慮流動(dòng)噪聲的方向性（半球面/球面）

＜線性聲學(xué)模型＞

·對(duì)于參考之前 case 計(jì)算結(jié)果的情況，當(dāng)前 case 的質(zhì)量流量的初始化功能改進(jìn)

＜FRM 模型、平均值模型、RT 模型＞

·改良版 FRM 轉(zhuǎn)換器，減少了模型簡(jiǎn)化步驟，可通過(guò)單個(gè)批處理執(zhí)行完成

＜后處理模型＞

·“CatalystBrick”以及“DieselParticFilter“模板，形狀和導(dǎo)熱的輸入？設(shè)定簡(jiǎn)便化

·“CatalystBrick”填充層反應(yīng)觸媒（packed bed reactor）的模型化

·對(duì) DPF 的碳煙反應(yīng)，可使用"SurfaceReactions"設(shè)置 turnover number（1/s）

·準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)求解器的時(shí)間步長(zhǎng)在瞬態(tài)時(shí)可以改變

·可以使用外部信號(hào)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)激活/失活的切換

＜車輛熱管路（VTM）模擬＞

·熱容模塊的端口，除了根據(jù)端口號(hào)，也可以根據(jù)名稱進(jìn)行分配

·使用 GEM3D 進(jìn)行自定義的網(wǎng)格生成，可以進(jìn)行整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)傳熱結(jié)構(gòu)的建模

·在模擬發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)過(guò)程，如怠速停機(jī)，可以通過(guò)外部控制信號(hào)停止熱傳遞到氣缸結(jié)構(gòu)

·新的電動(dòng)風(fēng)扇模型，使用輸入信號(hào)（如 PWM）代替軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制

·考慮流體溫度對(duì)泵的性能的影響，根據(jù)流體物性（密度和粘度）的變化進(jìn)行性能預(yù)測(cè)

·對(duì)應(yīng)的多排板式換熱器模型

·考慮換熱器的結(jié)垢，新增了壓力損失校準(zhǔn)選項(xiàng)

4、COOL3D 發(fā)動(dòng)機(jī)艙模擬

·元部件的配置，可以根據(jù)相對(duì)位置進(jìn)行移動(dòng)和修正

·形狀（3D 模型）在 case 間存在變動(dòng)的情況，可在 GT-ISE 的 Case Setup 直接指定各 case

的 3D 模型

5、空調(diào)、余熱回收模擬

·NIST REFPROP 升級(jí)到最新版本的源代碼（9.1）

·新增了“Phase Change Material” （PCM 蓄熱式）蒸發(fā)器樣板模型

·離散化的乘員艙，可與 Thermoanalytic 公司的 TAITherm （Radtherm）軟件進(jìn)行耦合

6、液壓、氣動(dòng)和燃料噴射模擬

·各種閥的液力模型改進(jìn)（如有些閥考慮流體的慣性以及擠壓阻尼）

·基于模型的控制器（"RailPressureControllerGDI"），不需要調(diào)整 PID 項(xiàng)

·可以進(jìn)行柱塞泵的摩擦有限元 HDD 分析

·考慮在任意形狀上的擠壓阻尼力的影響

7、潤(rùn)滑回路模擬

＜軸承＞

·偏離軸中心線的槽和孔（ "JournalBearingFlow", "JournalBearing"）

·三個(gè)以上的槽，四個(gè)以上的孔，總共最大可 8 個(gè)（ "JournalBearingFlow", "JournalBearing"）

·在不同的角度，可以定義不同的載荷變形剖面（ "JournalBearingFlow", "JournalBearing"）

·油膜壓力、密度、氣穴的 3D 動(dòng)畫(huà)（"JournalBearingHD（3D）"、"ThrustBearingHD"）

＜泵＞

·新增更詳細(xì)的齒輪泵設(shè)定，根據(jù) CAD 幾何計(jì)算體積和端口面積

9、通用機(jī)械模擬求解器

·新的積分法“Explicit-Adams-PECE”，適用于薄膜的雷諾方程、大規(guī)模的 non-stiff 問(wèn)題

·尤其適用于 FE 模型的“Sloan”矩陣最優(yōu)化法（ODEControl）

·MechModelPlots3D 可以動(dòng)畫(huà)顯示 2D 和 3D 柔性體

·在柔性體的仿真計(jì)算中使用隱式積分方法，整體的運(yùn)算速度及精度均提升

8、配氣機(jī)構(gòu)模擬

·新增的“PistonBearing”模板，可以模擬如挺柱或氣閥、推桿的二階運(yùn)動(dòng)和摩擦

·“PoppetValve*”模板，回跳的邏輯功能拓展，整體的可靠性提高

·在彈簧的疲勞分析上，GT 庫(kù)新增了彈簧的材料

9、曲軸模擬

·在頻域的計(jì)算，新的解決方案，可以考慮分支、合并、旋轉(zhuǎn)、平移、固定端、速度邊界

等情況

·PistonCylConn（裙部）的準(zhǔn)靜力學(xué)分析改善

·可以計(jì)算推力軸承上的摩擦

10、齒輪、鏈、帶傳動(dòng)

·輸入平均轉(zhuǎn)速和周期的的偏差，可以定義周期變動(dòng)的轉(zhuǎn)速

·對(duì)于帶輪，可以繪制皮帶在入口部分、中間部分、出口部分這三部分的局部打滑

·齒形帶可以設(shè)置帶輪齒的形狀，或者自定義繪制帶輪齒的形狀（圓弧或直線）

11、“X”-in-the-Loop 集成模擬

·支持 FMI 2.0

·導(dǎo)入時(shí)自動(dòng)判斷 FEU 模擬類型（co-simulation/model-exchange）

·可以選擇導(dǎo)出時(shí)不需要包括 FEU 求解器，運(yùn)行時(shí)調(diào)用已安裝的 GT-SUITE 求解器

·可以選擇當(dāng) Simulink 達(dá)到規(guī)定的停止時(shí)間，GT-SUITE 的計(jì)算強(qiáng)制終止

·對(duì)于包括“SimulinkHarness”的 GT-SUITE 模型，GT S-function 自動(dòng)創(chuàng)建并建立連接

·'Export to MEX'選項(xiàng)同樣支持 Linux 系統(tǒng)

·對(duì)包含求解器的 FMU 和 MEX，還支持補(bǔ)丁版本或存檔版本

12、控制庫(kù)

·"ControllerTurboRack"控制器，可變渦輪的 map 對(duì)應(yīng)的 rack position 可以為 1 以上的值

·新的“ControllerTurboWG”和“ControllerTurboRack”

·“SampledOutput“模板保存數(shù)據(jù)點(diǎn)的上限 40000 點(diǎn)