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AMESim及其在A380上的应用

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在航空领域,AMESim可以很好的解决控制、起落架、发动机、燃调、环控以及救生系统等问题。凭借自身的优势，AMESim已经在全世界范围内成为诸多航空巨头进行研发的首选平台级工具软件，并已运用到日常的研发过程中，提高效率，降低成本。

AMESim（Advanced Modeling Environment for performing Simulations of engineering systems）是法国IMAGINE公司于1995年推出多学科领域复杂系统建模与仿真平台，它提供了一个系统工程设计的完整平台。在十余年的发展历程中，凭借技术不断创新，AMESim一直引领着世界协同系统仿真技术的发展方向。

AMESim简介

在最新的Rev 7版本中，AMESim软件包含五大平台----AMESim、AMESet、AMECustom、AMERun以及AMEDesk。

（1）AMEim为建模、仿真与分析平台，基于功率键合图理论的AMESim平台为用户在同一软件环境下建立复杂的多学科领域系统模型并进行深入的仿真计算及分析提供了可能。

（2）AMESet专注于二次开发功能的实现，为用户提供了一个标准化、规范化和图形化的自主开发平台。最大程度上满足了用户个性化的需求。

（3）AMECustom帮助用户实现定制、封装以及加密，通过AMESCustom的平台，用户可以建立专用的具有定制用户界面和参数设置的模型数据库，实现了对知识产权的保护。

（4）AMERun为AMESim的只运行版本，提供所有标准AMESim参数设置和完成仿真分析能力，AMERun带来的最大益处就是帮助非建模和仿真计算的专业人员共享经过验证的、严格测试的以及定制的AMESim模型。

（5）在Rev 7版本中最新增加的AMEDesk平台为AMESim的数据库管理工具，AMEDesk平台的加入，实现了用户不同平台、不同部门、不同单位工程师之间数据共享。

AMESim多学科领域复杂系统建模与仿真平台中包含了信号控制库、机械库、热库等二十多个专业应用库，而在每一个专业应用库中又包含了若干子模型。在最新版本中，子模型数目达到2500多个，加之强大的二次开发功能，保证了在最大程度上满足用户的需求。并且，AMESim应用库中使用图标符号代表各种系统元件，这些图标符号或者是国际标准组织如工程领域的ISO为液压元部件确定的标准符号，或为控制系统确定的方块图符号，当不存在这样的标准符号时，AMESim为该系统给出一个容易接受的非标准图形特征。这种图标符号方式表示系统元部件的方法在最大程度上方便了工程师的使用。

液压元部件标准符号库

AMESim的特点

(1)AMESim定位于工程技术人员使用，建模的语言自然也采用工程技术语言，多学科领域的建模仿真环境，在统一的平台上实现了多学科的机械、液压、气动、热、电和磁等领域的建模和仿真，且不同领域的模块之间可直接进行物理连接实现了多学科耦合特性的分析。这些特点都帮助用户从繁琐的数学建模中解放出来，而专注于物理模型系统本身。AMESim为多学科领域复杂系统提供一个完善、优越的仿真环境及最灵活的解决方案。用户能够借助其友好的、面向实际应用的方案,研究任何元件或回路的动力学特性。

(2)AMESim的智能求解器能够根据模型的数学特性，自动选择最佳的积分算法，并根据在不同仿真时刻的系统特点，动态的切换积分算法并调整积分步长，以缩短仿真时间和提高仿真精度。内嵌式自动的数学不连续性处理工具解决了数学仿真中杀手级别的间断点问题。大型液压管网系统的分配分割计算以及批处理和设计探索的分布式计算大大地减少了复杂系统分析和优化的时间。

(3)AMESim更是一个多级复杂程度的建模仿真平台，在统一的平台上提供了方案设计、功能设计到几何设计的多层次建模模式，保留了数学方程式级，方块图级、基本元素级、元件级四个层次的建模方式。不同的用户可以根据自己的特点和专长，选择适当的建模方式，或者多种方式综合运用。既确保了在不同的设计阶段可以采用不同的建模方式针对不同的问题建立不同复杂程度模型的灵活性，又确保了不同阶段的设计模型可以得以连续和继承。基本元素级的建模方式是基于AMESim基本元素的概念，即从物理系统中提取出的构成工程系统的最小要素，使用户可以用尽可能少的要素，来建立尽可能详细地反映工程系统和零部件功能的复杂模型。

在A380上的应用

在航空领域，AMESim可以很好的解决航空的控制、起落架、发动机、燃调、环控以及救生系统等问题。凭借自身的优势，在世界范围内，AMESim已经成为诸多航空巨头进行研发的首选平台级工具软件。例如我们熟悉的空客公司（Airbus）、波音公司（Boeing）、欧洲直升机公司（Eurocopter）、欧洲航空防务与空间公司（EADS）等都已经将AMESim运用到日常的研发过程中，并且切实地提高了研发效率，降低了研发成本。

近来，空客公司凭借旗下的A380系列再次吸引了全世界的目光。A380是目前世界上唯一采用全机身长度双层客舱、4通道的民航客机。它的出现将结束波音747在大型运输机市场30年的垄断地位，改写人类航空史。同时，A380也再次奠定了空客公司在世界航空领域的地位。

而在A380风光的背后，我们不难想象其设计研发的难度：在软件方面，它采用先进的飞行控制系统，并且根据客户不同布局的要求，在不同位置安装娱乐系统、采光系统、急救系统等装置，结构复杂。同时，A380身躯庞大，仅装配其巨型机翼所需的螺钉、铆钉和其他固定部件就有75万个。所以相比于其他类型飞机，A380系列必须采用更多复合材料，使机身更轻巧。

SAFRAN 的子公司 Messier-Bugatti 作为航空地面相关系统设计领域的世界领先者，在全球确保空客超宽体客机A380各项技术成功的过程中一直起着积极的作用。在A380的项目中，Messier-Bugatti面临的最大的一个技术挑战是：为空客A380超宽体客机地面转向系统设计一个全新的独一无二的液压助力系统，并且评估出一旦所设计的新型液压助力转向系统过热时将导致何种风险。另外一方面，在项目开发的早期，Messier-Bugatti需要集成优化局部电液能源系统，使其的尺寸和系统性能之间达到最佳折衷。

为了应对研发过程中的各种挑战，实现既定的目标，Messier-Bugatti 在设计的早期阶段就选择了AMESim。例如综合运用了AMESim平台中的HYD液压库、HCD液压元件设计库、TH热库、THH热液压库、THCD热液压元件设计库等来解决在控制液压流体不能过热的前提下达到最终系统性能目标的问题。AMESim的成功应用，使得他们可以通过优化所有关键系统的尺寸从而在遵守严格的重量约束条件下确保系统能够提供必要的动力。

通过AMESim搭建的新的系统模型使得Messier-Bugatti 不仅可以分析液压系统的行为（从性能，稳定性等角度），而且可以观测液压系统的发热特性以及评估采用热交换器的必要性。仿真的结果可以直接用于建立产品规格，从而指导该液压助力能源系统（油箱，泵，蓄能器）各项关键功能的设计开发。Messier-Bugatti 通过长期采用AMESim 软件来建立可预测系统性能的模型所积累的丰富经验中受益非浅，并为A380最终翱翔于天际做出了贡献。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (9/22/2007)


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