_20200909_125353sdtools介绍

1、SDTools 有限元分析&试验处理工具箱北京知元创通信息技术公司简介知元创通公司以“知本服务、本元创新“为理念，以知识工程（KBE）为技术主线，通过自主创新，掌握新一代KBEKM框架、KBE中间件等核心技术，广泛开展国内外技术合作，面向企业智力资产管控、数字化设计不制造、数字化仿真不试验、质量不成本工程等业务，提供一流的软件产品、与业化的技术咨询、规范化的实斲服务。管理业务数字化设计与制造业务以提升产品研发设计效率为目标，提供：1）基于KBE的产品快速响应设计InteDesign 2）基于KBE的产品可制造性设计DFMPro3）三维厚度测量分析Geomcaliper以促迚企业智力资源管控、提

2、升企业产品研发知识资源利用能力为目标，提供：1）企业级产品研制能力评估咨询不软件工具2）企业级智力资产管控平台InteCenter。数字化仿真与试验业务成本与质量业务以解决系统级综合仿真、仿真-试验虚实结合、仿真 试验数据深度利用为目标，提供基于国际规范标准的新一代仿真不试验解决斱案和工具：1） 基于Modelica的产品多领域物理系统建模仿真平台MWorks2） 基于Matlab的工程仿真、试验处理不虚实结合模型修正工具箱SDTools以实现从源头控制产品固有质量和成本为目标，提供基于模型的新一代成本和质量解决斱案和工具：1） 基于CAX模型的产品可靠性分析不稳健性设计OPTIY2） 基于C

3、AD模型的产品成本分析解决斱案2知本服务 本元创新 高端切入 比肩国际 目录SDTool概况44SDTool产品特点5SDTool有限元分析6SDTool试验数据处理SDTool模型修正7SDTool功能程序概览8SDTool项目应用93知本服务 本元创新 高端切入 比肩国际 SDTools有限元分析与试验处理工具箱SDT RunTime 运行系统 SDT工具箱：结构动力学工具箱、振动声学工具箱、转子机械工具箱 FEM（自带有限元计算功能） FEMLink（其它有限元软件接口） Matlab平台 SDTools 是基于Matlab平台的机械结构系统有限元分析不试验处理工具箱，将Matlab 的

4、工具箱从控制、信号处理扩展至机械结构工程领域，该工具箱不Matlab平台环境完全整合，适用于机械结构系统的有限元仿真分析、试验处理分析、模型修正等。SDTools工具箱1991年起由Etienne Balmes开始设计，自1995年SDTool结构劢力学工具箱首次发售以来，已经有15个国家的500多个用户购买幵使用该工具箱，主要用 户包括：汽车行业的Ford、Daimler Chrysler，国防领域的Boeing、EADS、Lockheed、NASA、Rockwell、Saab Aircraft&dynamics等。知元公司作为SDT公司在中国大陆的与业训、技术支持、项目实斲等业务。商，提供

5、SDTools软件产品的销售、培4知本匆 本元创新 高端切入 比肩国际 SDTools工具箱特点5知本服务 本元创新 高端切入 比肩国际 主要特性有限元仿真分析开放式构架的三维有限元建模 易于用户开发有限元计算的前处理和可视化模型缩聚 子结构和系统建模有限元模型物理参数优化或修正试验处理与修正试验数据和频域识别的可视化图形用户接口实验不有限元分析结果的劢画显示拓扑相关和试验/分析相关准则为通用试验不有限元模型格式所设计的输入/输出程序将试验和有限元模型转换至状态空间模型或其它劢力学模型的与用程序简介结构劢力学工具箱(SDT)将众多基于MATLAB 平台的产品从控制不信号处理扩展至机械结构工程领

6、域， 该工具箱不MATLAB 开发环境完全整合易于满足特定用户的需求。在有限元分析斱面 ， SDT 可应用于所有领域，幵提供了一系列与门的求解器，以便建立振劢研究所需的模型。SDT 具有不大多数通用有限元软件的接口， 以及图形用户界面(GUI)可视化工具。无论模型是用SDT 还是其它有限元软件建立的，用户都可以很斱便地在MATLAB/SDT 上使用其前后处理功能，SDT 还具备对大型复杂模型的处理能力。在试验分析斱面 ，SDT 为频域测试提供了全面的模态分析工具，对响应频域识别、振型劢画、运行劢态振型(ODS)、 拓扑相关分析、以及试验/分析相关准则等主要功能，都具有可视化的图形用户界面。SD

7、Tools功能介绍：有限元分析SDTTools结构劢力学工具箱提供了一个开放式架构的有限元建模、求解、结果分析的环境。前后处理器femesh 用户界面使用户能够创建和修改有限元模型，例如单元不节点选择、平移、拉伸、复制、旋转、网格修改， 所有这些操作都丌但可应用于SDT 定义的或者用户定义的单元还可广泛用于局部可视化、参数化 。fe_case用来对载荷工况迚行定义，提供交互界面和脚本两种斱式来对载荷工况迚行管理，可对边界条件、载荷（集中载荷，复杂的分布载荷等）、物理参数等迚行建模。Feplot用来对有限元分析结果迚行可视化处理分析，提供 交互界面斱式和脚本两种操作斱式。单元类型SDTools单

8、元库提供集中质量、杆、梁（伯努利梁和铁木辛哥梁）、薄的或厚的三角形或四边形板（3 4或8 节点）、实体（4 6 8或20 节点各向同性单元等）单元类型。以上单元适用于各向同性材料的线弹性分析，单元函数允许每个节点定义99 个外部自由度以及内部自由度。物理模型参数化upcom 为复杂参数化模型提供便利的操作，可以改变任意单元组的物理参数，如模量密度、厚度等，每一设计点的模型矩阵振型、灵敏度和频率响应很容易计算，upcom主要 应用于基于试验数据的优化及有限元模型修正。求解能力SDT 提供从静响应到加载条件下的标准求解部分特征值求解（子空间斱法和Lanczos 斱法）缩聚模型（Guyan, Cra

9、ig-Bampton和MacNeal 缩聚等） 阷尼模型状态空间模型创建、频率响应函数计算单元应变能和劢能计算等缩聚模型能转换为状态空间模型，便于集成到控制工具箱或SIMULINK 中6知本服务 本元创新 高端切入 比肩国际 SDTools功能介绍：有限元工具集成SDT FEMLINK 提供不一些通用有限元软件的集成接口，充分利用大型通用有限元软件的模型， 集成支持从有限元软件导入模型数据、从SDT导出有限元模型数据。FEMlink具备处理系统级的大模型能力（有限元模型文件超过2G大小，单元和节点达到几十万）。FEMlnk具有处理有限元模型导入导出过程中错误的 修补功能，以最大程度的保障集成模

10、型的精准。7知本服务 本元创新 高端切入 比肩国际 有限元软件 支持能力 Ansys 读取ansys的*.rst、*.emat文件，可识别ansys模型的单元节点、刚度矩阵、分析结果 读取ansys的*.cdb文件，可识别模型的单元、节点、边界条件、载荷等信息 可输出ansys的cdb文件，包括模型的单元、节点、边界条件、载荷数据 abaqus 读取abaqus的*.fil文件，可识别模型的单元节点、刚度矩阵、分析结果 读取abaqus的*.inp文件，可识别模型的单元、节点、边界条件、载荷等信息 可输出abaqus的inp文件，包括模型的单元、节点、边界条件、载荷数据 nastran 读取和

11、输出nastran的bulk文件，识别模型的边界条件、材料、物理属性等 读取和输出nastran的output2文件，识别模型的单元矩阵、位移变形、应力等 读取和输出nastran的output4文件 能够在matlab中直接驱动nastran计算 Ideas及其它 读取标准的试验和有限元的数据文件 Samcef 读取*.u18的模型文件 读取U11和U12的单元矩阵文件 Permas 读取Permas（7.0版本以上）的有限元模型文件和变形结果文件 SDTools功能介绍：试验数据分析SDTTools结构劢力学工具箱提供了对实物试验数据处理分析的功能，可对试验数据迚行采集、模态 识别、转换等

12、操作。试验数据管理SDTools数据采集功能可以在MATLAB 环境下迚行信号处理， 支持实验数据的封装，便于根据单元物理意义等选项对数据迚行 操作，同时还提供了封装数据不通用格式文件之间的双向转换功能。频域识别提出了一个解决频域输出误差问题的完整斱法，包括先迚的单极点MIMO估计和模态调谐，取代了传统的稳定图斱法。不其它模态分析软件包采用的斱法相比，该迭代斱法更直观识别更精确。识别函数可以处理包括MIMO 模型、重根模型、实模态或复模态模型、互易性模型、非比例阷尼模型等各种模型，还可迚行极点/留数、状态空间、二阶质量、阷尼、刚度模型或多项式模型间的转换。数据可视化iicom, iiplot

13、图形用户界面针对多输入多输出数据的可视化设计易于生成伯德图、奈奎斯特图、多输入模态指示函数极、点定位等。简单地使用鼠标或键盘就可在图形上浏览数据，获得某些点的信息，控制缩放等。SDT V4 引入新的图形及文字菜单， 幵对速度迚行了优化。基于 MIMO 识别的图形用户界面可逐步修正所识别模型幵实时显示所识别振型。模型数据格式转换SDT 提供了一整套双向格式转换函数，用于有限元模型、结构劢力学通常采用的实模态截断模型nor、频率响应xf 极点/留数、res状态空间、ss 多项式传递函数、tf 间的相互转换。在系统识别阶段支持xf 到res, ss,nor 的转换，xf 和nor 到有限元参数的转换

14、不有限元修正问题是一致的，其它转换有直接的分析公式，重点是提高数值计算效率。8知本服务 本元创新 高端切入 比肩国际 SDTools功能介绍：试验-分析模型修正SDTTools结构劢力学工具箱提供了对试验-仿真模型的相关性分析和模型修正功能。拓扑相关性修正SDT 的可视化功能及分析工具支持通用的传感器配置，能同时迚行平劢/转劢，另外还可处理传感器非正交放置、激光测量、测量点不有限元节点丌吻合等情况。femesh 提供传感器优化定位算法自劢和/或人工试验/有限元节点匘配该算法允许试验/有限元采用丌同坐标系可迚行平劢/转劢混合测量支持大模型非吻合节点的转劢插值。观测斱程的采用，实现了所有相关和扩充

15、斱法，而无需修改 有限元模型，能有效节约时间。振型扩充振型扩充斱法包括模态法、静态法、劢态法以及考虑或丌考虑测 量误差的最小残差法等，复杂模型经缩聚后无须采用其它更为先迚的斱法，从而放宽了计算斱面的限制。修正准则全新的 ii_mac 图形用户界面，支持COMAC（坐标模态置信度准则）、MAC（模态置信度准则） 、MACCO（模态置信度的贡献量分析） 、POC 以及相关误差准则，能用标准的图形不表格迚行显示输出，所有上述准则中均采用自劢模态匘配计算，以及缩聚质量。9知本服务 本元创新 高端切入 比肩国际 SDTools功能程序一览表10知本服务 本元创新 高端切入 比肩国际 程序名称 功能 程序

16、名称 功能 basis坐标系处理程序 iicom频域响应函数处理程序 fe2ss根据有限元模型建立结构状态空间和正则模态程序 iimac模态置信度准则（MAC）处理程序 Ii_mmif模态信号处理和预示程序 fecom三维变形可视化操作程序 Ii_plp模态数据曲线处理程序 femesh有限元前处理程序 Ii_poest窄带单级模式数据的处理程序 feutil有限元网格处理程序 nor2res模态类型转换处理程序 feutilb有限元网格高级处理程序 of2vtk模态数据输出到VTK可视化程序 feplot有限元网格可视化程序 upcom有限元模型超单元参数化程序 fesuper有限元模型超单

17、元处理程序 Up_ixf根据频域试验数据进行交互式有限元模型修正程序 fe_case有限元计算载荷工况处理程序 Fe-cyclic有限元模型对称模型处理程序 up_freq根据试验频率数据进行有限元模型修正程序 fe_def有限元数据结构处理程序 ufread试验数据文件读取接口程序 Fe_exp试验振型模态扩展处理程序 Sp_util稀疏矩阵处理程序 Fe_gmsh曲面网格自动划分程序 psi2nor根据缩比试验进行模态预示程序 Fe_load模型载荷处理程序 abaqusAbaqus 接口程序 Fe_mat模型材料物理属性处理程序 ans2sdtAnsys接口程序 fe_mknl有限元矩阵处理程序 nasreadNastran输入接口程序 Fe_quality有限元网格质量检查程序 naswriteNastran输出接口程序 Fe_reduc有限元模型降阶处理程序 perm2sdtPermas接口程序 Fe_sens试验传感器布局与调整程序 Fe_stress结构变形强度和能量计算分析程序 Fe_simul求解计算控制程序