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COSMOS总体介绍
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 COSMOS总体介绍
发布者: 出处: 日期:2012/2/28 阅读:776 推荐:0 点评:0
   

Cosmos软件是美国SRAC(Structure Research and Analysis Corporation )公司的产品,它具有计算速度快、解题时占用磁盘空间少、使用方便、分析功能全面、与其他CAD/CAE软件集成性好等优点,下面简要介绍一下这些特点。

  COSMOS为什么速度快?   要解释清楚这个问题应该考查一下有限元分析软件的算法。有限元分析软件现在基于的算法有两种:一种是所谓的直接解法,一种是所谓的迭代解法。因为有限元软件处理的对象大部分是高元方程组,因此直接解法总能求得解,但速度就不能保证很快,虽然迭代法解题的速度很快,但不能保证所有的算法都是收敛的,因此传统的有限元分析软件大都采用直接解法。1982年,前苏联的 三位数学物理博士致力于研究有限元分析的迭代算法的收敛性问题,因为,如果能保证迭代法总是收敛的,就可以大幅度提高解题速度。他们采用穷举法,分析迭代 法中所有发散的算法,最后总结出500多种导致迭代法发散的原因并加以有效的对症下药,终于在11年后的1993年发明了举世瞩目的FFE(快速有限元 法,Fast Finite Element )算法。FFE方法其实就是针对不同的迭代算法总能保证其收敛的改进的迭代法,现在的Cosmos就是采用的这种FFE方法。这是Cosmos解题速度快 的一个重要的原因。   Cosmos解题时为什么占用的磁盘空间那么少?   Cosmos采用的算法是FFE技术,而FFE技术是1993年才发明的,要想把这种快速有限元技术应用到Cosmos软件中,必须重新编写Cosmos的源代码,1993年世界上比较先进的C++语言技术已经成熟,面向对象技术、 内存优化管理技术、磁盘管理技术也已上了一个新台阶。正是因为在Cosmos的新的源代码中利用了这些新技术,所以Cosmos才具有用少的磁盘空间解决 复杂的分析问题的能力。虽然SRAC在重新编写Cosmos源码上付出了代价,但却换回了其他CAE软件不能比拟的功能。   使用方便   Cosmos是基于PC+WINDOWS上的软件,这在使用上很显然要比基于工作站+Unix 上的软件好用的多。这对熟悉WINDOWS和UNIX使用的人就更清楚,因为有很多文章作这方面的说明,所以,就WINDOWS和UNIX的使用方面在此 也不再累述。但值得说明的一点是很多有限元分析软件都是很早以前用FORTRAN编写的,所以界面并不都是很友好的,但Cosmos基于的操作系统就 是PC机上的WINDOWS,所以就其界面来说必将越来越好。另外,COSMOS为各种分析类型建立了分析步骤示意图,如果对分析步骤不很明了,可以打开 分析步骤示意图,它会提示应该做的每个步骤,就象马路的交通指挥灯一样;COSMOS还建立了智慧导向型菜单系统,如果分析问题的准备工作未做 好,COSMOS就使相应的功能项变暗,使分析无法进行下去,这节省了误操作所浪费的时间。   Cosmos的功能   Cosmos软件是按模组进行封装的,也就是说你可以有选择地购买需要的模组,不需要的模组不 必购买。CosWorks是Cosmos的一个小产品,它是专门为Solidworks软件做无缝集成的。它可以做的分析有:线性静力分析(位移与应力应 变计算)、挫曲分析(关键挫曲力与相对变形计算)、频率分析(共振频率与相对变形量计算)、热传分析(稳态与暂态热流问题及温度变化速率与热流量计算)。   Cosmos/M是一个全面的CAE软件,它除了包含Cosworks具有的全部功能外,还具有可以选择的其它模组:   动力分析模组,包括:参数式材料性质与挫曲负截输入、可平移之频率输入、刚体模式、整体质量模式、检查Missed模态、可与Cosmos/M进阶动力模组集成在一起分析。   进阶动力分析模组,包括:二维与三维稳态与暂态线性动态分析。含模态时域分析、频域分析、随机振动、地震力风力以及反应频谱分析等。   非线性分析模组,包括:二维与三维非线性静力与动力分析。含大变形分析、塑性变形分析、贴弹分析、裂缝分析、非线性热传与后挫曲分析等。   热传分析模组,包括:二维与三维稳态与暂态热传导、热对流与热辐射分析、计算温度,等温线与热流量等。   电磁分析模组,包括:二维与三维,高频与低频电磁问题分析。   疲劳分析模组,包括:二维与三维结构分析,并且计算疲劳寿命、此外尚可计算裂缝在疲劳应力下的发展趋势。   计算流力分析模组,包括:二维与三维稳态或暂态可压缩或不可压缩流的分析。并且可以和热传分析集成做C0upling效应分析。   设计最佳分析模组,包括:二维与三维形状与大小最佳化分析与设计、结与热传灵敏度分析等。   FFE-Statics/FFE-Dynamics/Ffe-Thermal,包括:使用FFE技术去做静力、动力与热传分析。   值得一提的是Cosmos的功能虽然很强大,但它的硬件需求只是PC机,这也为企业引进分析软件节约大量的投资。   Cosmos的集成性   Cosmos在CAD/DAE软件的集成上做得是比较出色的,Cosmos的基本模组产品 Cosworks与风靡全球的三维CAD软件SolidWorks已经做到了无缝集成的境界。另外Cosmos可以直接利用Solidworks、 Pro/E、IDEAS、CADKEY、AMD等三维CAD软件的几何模型,与CAE软件ANSYS、NASTRAN、PATRAN等也可以进行数据沟 通。因此COSMOS在企业以后的集成方面应是高枕无忧的。

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