加速仿真驱动设计 Motivation
Motivation:加速仿真驱动设计的全生命周期集成解决方案
在产品开发领域,企业常面临 “设计与仿真脱节、制造可行性评估滞后、产品上市周期长” 等痛点 ——Norria Motivation 以 “加速仿真驱动设计” 为核心,打造直观且功能强大的集成软件产品系列。它贯穿产品开发生命周期(从概念设计到实际落地),能在设计早期介入,助力创建兼顾性能与可制造性的产品,同时为用户提供统一直观的操作环境,支持全流程的设计探索、开发与制造协同,最终实现缩短产品上市时间的核心目标,适配多行业产品研发需求。
一、为何选择 Norria Motivation?三大核心优势破解产品开发痛点
无论是机械装备的结构设计,还是消费电子产品的外观与功能整合,Norria Motivation 都能通过针对性优势,解决产品开发全流程中的核心难题:
1. 轻松创建和修改设计:高效建模,灵活迭代
传统设计工具常存在 “建模流程繁琐、修改成本高” 问题,导致设计迭代缓慢,难以快速响应需求变化。Motivation 凭借 “高效建模与灵活修改能力” 提升设计效率:
- 快速实体模型处理:支持快速创建、修改并简化实体模型,无需复杂操作即可调整模型结构(如增减特征、修改尺寸),同时借助 PolyNURBS 技术,可轻松构建形状自由的平滑几何体(如复杂曲面的产品外壳、异形结构部件),满足多样化设计需求;
- 多装配配置探索:能够创建并研究多种装配配置(如同一产品的不同部件组合方案),无需重复建模即可快速切换配置并评估差异,助力设计师在早期阶段对比多方案优劣,减少后期返工风险。
2. 优化制造:早期评估可行性,降低生产风险
传统产品开发中,制造可行性评估常滞后于设计,易导致设计方案因不符合制造工艺要求而推翻重来,增加研发成本。Motivation 凭借 “早期制造优化能力” 规避风险:
- 制造约束前置考量:在设计过程早期即可结合制造工艺约束(如 3D 打印的成型限制、传统铸造的模具要求)开展拓扑优化,优化过程基于真实物理特性(如结构强度、载荷承受能力),确保设计方案不仅满足性能指标,更能直接适配后续制造流程;
- 制造流程预优化:通过虚拟仿真工具提前评估产品制造可行性(如模拟零件的注塑成型过程、3D 打印的层间结合效果),可在设计阶段发现潜在制造问题(如应力集中导致的零件开裂风险、尺寸偏差超出公差范围),并及时调整设计,避免后期生产阶段的成本浪费。
3. 按设计速度执行仿真:高效协同,无需额外硬件投入
传统设计与仿真工具常需分开操作,数据传递繁琐,且仿真对硬件要求高,导致 “设计 - 仿真” 协同效率低。Motivation 凭借 “高效仿真集成与低硬件门槛” 打破瓶颈:
- 交互式设计与仿真融合:提供交互式工程设计环境,设计操作与仿真分析可实时联动(如修改模型尺寸后,仿真结果同步更新),无需在不同工具间切换,大幅缩短 “设计 - 仿真” 循环周期;
- 低硬件成本投入:无需额外投资购买高性能计算机硬件,即可实现快速的设计探索与产品创建,即使在普通办公电脑上,也能高效运行仿真分析(如结构强度验证、模态分析),降低企业硬件采购与维护成本。
二、主要功能:全方位覆盖产品开发全流程,打造专业工具体系
Norria Motivation 围绕 “设计建模、仿真分析、制造优化” 三大核心目标,构建覆盖产品开发全生命周期的功能体系,适配多行业复杂研发需求:
1. 几何创建和简化:高效建模,保障仿真精度
几何模型是产品开发的基础,传统建模工具易产生冗余数据,影响后续仿真效率。Motivation 凭借 “精准几何处理功能” 奠定高效开发基础:
- 全类型建模支持:集成丰富的建模工具,可创建从简单实体(如螺栓、支架)到复杂装配体(如整机设备)的几何模型,同时支持模型简化(如删除非关键细节特征、合并重复面),在保证核心性能分析精度的前提下,减少模型数据量,提升后续仿真速度;
- SimSolid 协同加速:可与 SimSolid 技术协同,以 SimSolid 特有的速度与精度评估多个设计变量(如不同材料、不同结构参数对产品性能的影响),无需漫长的网格划分过程,即可快速获取仿真结果,大幅缩短设计迭代周期。
2. 栅格结构:赋能增材制造,拓展设计边界
增材制造技术对产品结构设计提出新要求,传统工具难以高效创建适配增材制造的栅格结构。Motivation 凭借 “栅格结构专项功能” 助力增材制造创新:
- 一键式隐式设计:提供一键式隐式设计工具,可快速创建各类栅格结构(如蜂窝状、点阵式结构),并自动优化结构性能(如提升强度、减轻重量),无需手动绘制复杂栅格单元,大幅降低设计难度;
- 增材制造深度适配:栅格结构设计充分考虑增材制造工艺特点(如支撑结构需求、成型精度限制),确保设计方案可直接用于增材制造生产,帮助企业快速融入增材制造革命,开发出传统工艺难以实现的轻量化、高性能产品(如航空航天领域的轻量化结构件、医疗领域的定制化植入体)。
3. 工业设计与渲染:可视化呈现,提升设计表现力
产品设计需直观展示外观与功能,传统工具渲染效果差、操作复杂,难以满足设计沟通需求。Motivation 凭借 “专业工业设计与渲染功能” 提升设计传达效果:
- 多建模技术融合:支持结合多边形建模、曲面建模、实体建模等多种技术,轻松创建和探索极其复杂的设计(如融合艺术感与功能性的消费电子产品),兼顾外观美学与结构合理性;
- 真实感渲染与动画:采用物理精确的照明技术,可实时生成令人惊叹的高质量渲染图像(如模拟不同光照环境下的产品外观效果)与动态动画(如产品组装过程、功能演示动画),助力设计师直观展示设计方案,提升与团队、客户的沟通效率。
4. 动态运动:快速构建多体动力学模型,分析运动性能
机械产品的运动性能直接影响使用体验,传统多体动力学建模流程复杂,耗时久。Motivation 凭借 “动态运动功能” 简化建模与分析过程:
- 自动多体模型构建:可轻松生成复杂结构的多体动力学模型,自动探测模型中的接触关系(如零件间的碰撞、摩擦)、运动副(如铰链、滑动副)、弹簧与阻尼元件,无需手动定义大量参数,大幅缩短建模时间;
- 运动性能仿真分析:支持模拟模型在不同工况下的运动状态(如机械臂的动作轨迹、齿轮传动的运动精度),可输出位移、速度、加速度等关键运动参数,帮助工程师评估运动性能是否满足设计要求(如是否存在卡顿、干涉问题),优化产品运动机构设计。
5. 拓扑优化:性能与制造兼顾,实现设计创新
拓扑优化是提升产品性能、减轻重量的关键手段,传统优化工具常忽略制造约束,导致优化结果难以落地。Motivation 凭借 “全面拓扑优化功能” 实现设计与制造协同:
- 多目标优化支持:提供丰富的拓扑优化选项,可根据设计需求设置优化目标(如最小化重量、最大化刚度),同时考虑多种约束条件(如应力限制、位移限制、加速度载荷、重力载荷、温度载荷),确保优化结果在满足多性能指标的同时,符合实际工作环境要求;
- 制造约束融入:拓扑优化过程中可融入制造工艺约束(如 3D 打印的悬垂角度限制、铣削加工的刀具可达性要求),避免生成 “能仿真但无法制造” 的设计方案,确保优化结果可直接用于后续生产,实现设计创新与制造可行性的平衡。
6. 制造设计:全流程制造仿真,降低生产风险
制造环节的问题常导致产品研发返工,Motivation 凭借 “制造设计功能” 实现全流程制造仿真与优化:
- 产品可行性评估:提供一系列独特的仿真工具,可评估产品在制造过程中的可行性(如模拟钣金件的折弯过程,判断是否存在开裂风险;模拟铸件的凝固过程,预测缩孔、缩松缺陷);
- 制造流程优化:支持针对 3D 打印(如 SLM、FDM 工艺)、传统制造(如注塑、铸造、机加工)等多种流程运行虚拟试验,可优化制造参数(如 3D 打印的层厚、注塑的保压压力),提升产品制造质量与生产效率,减少实体试错成本。
7. 结构分析:精准评估结构性能,保障产品可靠性
结构性能是产品安全运行的基础,传统结构分析工具操作复杂,难以快速获取关键数据。Motivation 凭借 “便捷结构分析功能” 提升评估效率:
- 全类型结构分析覆盖:支持开展模型的线性静力分析(如评估零件在静态载荷下的应力分布)与正则模态分析(如分析产品的固有频率、振型,避免共振风险),满足不同结构类型(如实体件、薄壁件、装配体)的性能评估需求;
- 直观结果可视化:可实现位移、安全系数、屈服百分比、张力 / 压缩力、冯 - 米塞斯应力、主应力等关键参数的可视化呈现(如通过应力云图直观展示高应力区域),工程师无需专业仿真知识,也能快速识别结构薄弱环节,针对性优化设计。
8. 装配体配置:多方案并行评估,提升设计决策效率
产品开发中需对比多种装配方案,传统工具需重复创建装配体,效率低。Motivation 凭借 “装配体配置功能” 实现多方案高效管理:
- 多配置创建与切换:可创建多种装配件配置(如同一产品的不同部件组合、不同尺寸规格的零件装配),支持一键切换不同配置,无需重新装配;
- 方案差异评估:针对不同装配配置,可快速开展性能对比分析(如不同配置下的结构强度、运动灵活性差异),帮助设计团队在早期阶段确定最优设计方向,提升设计决策效率,减少后期修改成本。
9. 冷却系统:流体设计辅助,优化热管理性能
许多产品(如电子设备、汽车发动机)需依赖冷却系统保障正常运行,传统冷却系统设计缺乏早期仿真支持,易导致散热不足。Motivation 凭借 “冷却系统功能” 助力热管理优化:
- 计算流体设计工具:提供一套介绍性计算流体动力学(CFD)工具,可模拟冷却系统中的流体流动状态(如冷却液流速、压力分布)与热交换过程(如散热效率);
- 冷却设计优化:通过仿真结果可识别冷却系统的设计缺陷(如流速过低导致的局部过热、流道堵塞风险),帮助工程师优化冷却系统结构(如调整流道尺寸、增加散热片),提升产品热管理性能,避免因过热导致的产品故障。
三、特色工作流:聚焦核心开发场景,深化专业能力
针对产品开发中的关键核心场景,Norria Motivation 提供特色工作流,进一步提升设计、仿真与制造的协同效率:
1. 隐式设计:简化复杂结构创建,拓展设计可能性
复杂结构(如栅格结构、异形件)的传统设计流程繁琐,Motivation 凭借 “隐式设计工作流” 简化创建过程:
- 参数化隐式建模:通过定义数学函数、边界条件等参数,即可自动生成复杂结构模型(如根据强度需求自动调整栅格单元密度),无需手动绘制细节,大幅降低复杂结构设计难度;
- 快速迭代优化:隐式设计支持参数快速调整(如修改函数参数即可改变结构形态),可实时预览设计效果并开展性能仿真,助力快速迭代优化,开发出轻量化、高性能的创新结构。
2. 逼真的产品渲染:提升设计传达效果,助力市场推广
产品设计需向客户、市场团队直观展示效果,Motivation 凭借 “逼真产品渲染工作流” 提升可视化质量:
- 全场景渲染支持:可模拟不同使用场景(如室内展厅、户外环境)、不同光照条件(如自然光、人工照明)下的产品外观效果,支持材质细节(如金属光泽、塑料纹理)的精准呈现;
- 动态渲染输出:除静态渲染图外,还可生成动态渲染动画(如产品旋转展示、功能演示),可直接用于产品宣传材料(如手册、视频广告),助力市场推广,同时提升内部团队对设计方案的理解度。
3. 流体流动设置和可视化:简化流体分析,优化产品热 / 流性能
流体相关性能(如散热、流体输送)是许多产品的关键指标,Motivation 凭借 “流体流动设置和可视化工作流” 简化分析过程:
- 便捷流体参数设置:提供直观的流体流动参数设置界面(如定义流体类型、进口流速、出口压力),无需复杂的 CFD 专业知识即可完成分析设置;
- 动态流场可视化:可通过流线图、速度云图、压力分布图等形式,动态展示流体在产品内部的流动状态,帮助工程师快速识别流场问题(如涡流、死区),优化产品结构(如调整流道形状、增加导流部件)。
4. SimSolid 集成:加速仿真迭代,提升设计效率
SimSolid 以无网格仿真技术著称,Motivation 凭借 “SimSolid 集成工作流” 进一步提升仿真效率:
- 无网格快速仿真:集成 SimSolid 技术后,无需开展复杂的网格划分工作,即可直接对几何模型进行仿真分析,大幅缩短仿真准备时间(如将传统数小时的网格划分缩短至几分钟);
- 设计 - 仿真实时联动:修改几何模型后,SimSolid 可实时更新仿真结果,支持工程师边设计边仿真,快速验证设计方案可行性,显著提升设计迭代效率。
5. 运动分析:全面评估运动性能,优化机械结构
机械产品的运动性能直接影响使用体验,Motivation 凭借 “运动分析工作流” 实现全面评估:
- 多工况运动模拟:可模拟产品在不同工作工况下的运动过程(如机械臂在不同负载下的动作、门锁的开关过程),输出运动轨迹、速度、加速度、受力等关键参数;
- 运动干涉检测:自动检测运动过程中零件间的干涉情况(如碰撞、摩擦),并生成干涉报告,帮助工程师优化运动机构设计(如调整零件尺寸、优化运动轨迹),避免运动故障。
6. 禁用 / 取消禁用实体:灵活调整分析范围,提升仿真效率
复杂装配体仿真时,常需排除非关键实体以简化分析,Motivation 凭借 “禁用 / 取消禁用实体工作流” 实现灵活调整:
- 实体快速筛选:支持手动或按规则(如按部件类型、尺寸)禁用非关键实体(如小尺寸的装饰件、不影响核心性能的附件),仅保留关键实体参与仿真;
- 仿真效率提升:禁用非关键实体后,可减少仿真数据量,提升计算速度,同时不影响核心性能分析结果,尤其适用于大型复杂装配体(如整机设备)的仿真分析。
7. PolyNURBS 自适应:优化复杂曲面质量,提升设计精度
复杂曲面的设计精度直接影响产品外观与性能,Motivation 凭借 “PolyNURBS 自适应工作流” 优化曲面质量:
- 曲面自适应调整:PolyNURBS 技术可根据设计需求自动调整曲面控制点密度与分布,确保曲面光滑度与连续性(如避免曲面接缝、褶皱);
- 复杂形状精准构建:支持创建自由形态的复杂曲面(如汽车车身、消费电子外壳),并可通过自适应调整优化曲面细节,满足高精度设计要求(如外观美学、空气动力学性能)。
8. 悬空形状控制:适配增材制造,保障打印可行性
增材制造中,悬空形状易导致打印失败,Motivation 凭借 “悬空形状控制工作流” 规避风险:
- 悬空区域自动识别:可自动识别设计模型中的悬空形状(如超过增材制造工艺允许的悬垂角度的结构),并发出预警;
- 悬空形状优化:提供悬空形状调整工具(如自动添加支撑结构、优化悬空区域结构形态),确保设计方案符合增材制造工艺要求,避免打印过程中出现坍塌、变形等问题。
9. 单胞栅格生成:快速创建定制化栅格,赋能轻量化设计
栅格结构是实现产品轻量化的重要手段,Motivation 凭借 “单胞栅格生成工作流” 简化定制化设计:
- 单胞类型丰富:提供多种标准单胞类型(如正方体、正四面体、正八面体),支持用户自定义单胞形状(如根据性能需求调整单胞尺寸、壁厚);
- 快速栅格生成:选择单胞类型后,可一键生成覆盖指定区域的栅格结构,并可调整栅格密度(如关键受力区域加密、非关键区域稀疏),在保证结构强度的同时,最大限度减轻产品重量,适配航空航天、汽车等对轻量化要求高的行业。
以仿真驱动为核心,赋能产品开发全生命周期
Norria Motivation 并非简单的设计或仿真工具,而是 “覆盖产品开发全生命周期的集成化解决方案”—— 它通过设计与仿真的深度融合,实现早期阶段的性能验证与制造可行性评估;凭借丰富的建模、优化、分析功能,满足从概念设计到制造落地的全流程需求;依托特色工作流,进一步提升复杂场景下的开发
