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1 目标和市场定位
SolidWorks公司的CAE产品称为COSMOS，覆盖了有限元分析、多体动力学、计算流体动力学、电磁学的各个领域；全球超过 75% 的顶级学术机构都配备了 COSMOS 。在全球有超过了16000家商业用户，23000套商业版。并且这两年由于产品面向主流市场需求，因此销量有极大的增长（图1），同时今天越来越多的公司选择COSMOS分析工具并远远超过其他分析产品解决方案。
图1 COSMOS的销售套数的增长
SolidWorks是第一个在Windows平台上使用的三维设计软件，其众多的创造性的思路和方法为三维设计带来了前所未有的震撼。在目前主流的3维CAD上都可以看到SolidWorks的影子。同时SolidWorks 公司是唯一一家特别致力于满足设计师需求的3D CAD软件的供应商。因此，该公司已经创造了无数的产品创新并确立了一系列已被认可的产品，这些产品广泛受到各个行业用户的欢迎。而COSMOS提供了完全集成于SoidWorks的完整的CAE解决方案，两个产品具有共同的目标和市场定位。
帮助用户最大限度的设计新的和创新的产品。COSMOS提供的工具使得用户可以轻松进行非常复杂的CAE分析，可以帮助用户进行创新思维和设计的验证，完成以前不敢涉足的完全创新产品的设计；
使用户专注于产品设计,而非设计工具本身。用户不需要花大量的时间进行软件操作上的学习，也不必象过去一样面向工程的常规分析也要系统学习很多很复杂的高深理论；
成为领先的开发创新设计工具；COSMOS产品的每一个新功能的推出都会成为引领设计潮流,创新设计工具的发明家。
2 COSMOS的历史：
1982年SRAC公司建立，COSMOS/M 第一款用于 PC 的 FEA 软件；
1995年第一个 SolidWorks 合作伙伴；提供了完全在Windowks平台下的CAE解决方案。
1997年第一个 SolidWorks 黄金合作伙伴；
2001年被法国Dassault Systemes 收购 ；
2002年与 SolidWorks 整合；
2005 发布发布COSMOS 2006，SolidWorks推出了SolidWorks Premium版本，其中提供了COSMOS Designer软件，可以帮助用户解决全部的复杂装配体的静力分析问题。
2006年SolidWorks Premium版本提供了 COSMOSMotion软件，可以帮助用户解决装配体的运动学和动力学问题。
3 COSMOS 产品线及功能简介
SolidWorks 环境下运行的COSMOS分析产品包括了COSMOSWorks、COSMOSMotion 和 COSMOSFloWorks。COSMOS 产品不仅易于使用，而且功能强大，足以解决所有设计分析难题。
COSMOSWorks 可以通过计算应力和温度帮助您确定零件或装配体是否会损坏或过热。
COSMOSMotion 可以针对您的装配体进行基于物理的模拟。它可以帮助您确定装配体中驱动运动的马达的大小，或确定运动副载荷。
COSMOSFloWorks 是一款计算流体动力分析的软件，可以确定结构（例如阀体）中液体和气体的流动模式。
3.1 COSMOSWorks
在统一的界面下包括了三个级别的产品：Designer、Professional、Advance Professional；
COSMOSWorks Designer 是第一个面向非专业人员的验证软件，使得任何设计师或工程师均可在实际制造之前在现实条件下测试 3D CAD 模型，从而提高产品质量和安全性。可以轻松解决复杂的装配体分析。
图2 模拟带有智能接头（例如销钉、弹簧、螺栓和点焊）的装配体连接
COSMOSWorks Professional 提供了一系列功能强大的工具，可帮助那些熟悉设计验证概念的工程师对零部件和装配体进行虚拟测试和分析。除了包含COSMOSWorks Designer中包含的设计验证功能外，还扩展了分析功能：热分析、模态、屈曲、优化、疲劳以及跌落分析。
图3 研究物体从不同高度及方向跌落时的应力、速度及加速度
COSMOSWorks Advanced Professional 是目前市场上最全面、最复杂的分析工具之一，它为分析员提供了多种分析功能，而理原型机的需求来降低成本。拟测试和分析。价格却远远低于大多数的高端FEA 软件。
3.2 COSMOSMotion
可以模拟机动化装配体的机械动作以及它们产生的作用力。通过确定各种相关因素（如能量消耗、运动零件之间的干涉），COSMOSMotion 有助于确定设计方案是否会失效、零件将在何时断裂以及它们是否存在安全隐患。并可以将运动载荷输入到COSMOSWorks中进行应力分析实现协同仿真。
图4 生成指定位置处时变载荷产生的加速度(动态响应)
3.3 COSMOSFloWorks是一个专门针对SolidWorks 用户开发的流体模拟工具，它可让用户深入了解零件或装配体与浸润固件或周围固件之间的流体、传热和受力情况。可以解决绝大多数工程应用的流体模型。所有流体参数与SolidWorks几何体相关联，并随设计改动而自动关联，并轻松实现难度极高的CFD优化。
图5 此医疗紧固装置中的运动载荷和运动副作用力无缝地从COSMOSMotion 传送到 COSMOSWorks以进行应力分析
3.4 共同特点
所有的COSMOS CAE软件都面向工程，将复杂的有限元处理手段用工程的实际概念进行封装，轻松模拟现实运行环境。
完全和SolidWorks集成，有效利用他提供的功能减少CAE前处理工作量，例如配置、模型检查、装配关系、模拟等功能。
图6 结合使用 COSMOSFloWorks 和 COSMOSWorks强大的分析功能，可以识别出液压区导致的结构性故障。
在 COSMOSFloWorks 中绘制压力分布的轮廓，然后将这些压力数据轻松传输到COSMOSWorks 以执行应力分析
提供智能化的自动分析功能。COSMOS提供了众多的智能向导工具，可以大大减少设计人员和工程师对CAE软件的操作难度。
使用功能强大且直观的可视化工具来解释分析结果，COSMOS在后处理中协作并共享分析结果可以与产品开发过程中涉及的所有人轻松高效地协作并共享分析结果。
* 生成 HTML 和 Microsoft Word 格式的报告。
* 用 VRML, XGL, BMP 及 JPEG 格式保存结果图，并按 AVI 格式输出结果的动画显示。
* 可以以E-drawing格式三维状态下分享后处理结果。
4 COSMOS 的价值体系
4.1专注于 SolidWorks
COSMOS提供了完全集成于SolidWorks的全面的CAE解决方案，并且可以有效利用SolidWorks的特性。并且COSMOS和SolidWorks同步更新，CAE可以最有效利用CAD的新功能和特性。
4.2面向所有设计人员和工程师的易于使用的设计验证工具
所有工程化的概念便于所有设计人员和工程师掌握CAE软件。
例如：对于复杂的实体单元和壳单元的连接，COSMOS直接在几何模型上处理可以非常方便的处理很复杂的力学模型。
图7 使用实体网格和壳网格的组合来分析厚零件和薄零件的装配体
图8 装配体的复杂的连接处理
4.3 轻松完成工作的强大功能
以COSMOSWorks为例：在COSMOS中装配分析变得非常简单。不同的接头形式可以帮助每个设计者都有能力进行装配体的分析。
COSMOS提供了完全工程化的概念处理复杂的装配体分析，包括模拟刚性连接，弹簧连接，销钉连接，弹性支撑连接，螺栓连接，点焊连接及通用的连接形式。
4.4 面向主流市场的价格合理的软件
CAE主流市场不仅仅局限于航空航天，军事，汽车等对CAE有严格要求的行业，更重要的是普通的消费品设计，电子产品，普通的机械等行业。
分析是零部件的设计过程而不是事故后的验证工具.
专业CAE人员的作用不是进行简单零部件的计算等重复性工作，而是帮助公司建立设计者使用的最好的规则。
COSMOS是面对设计者和分析专家都适用的CAE软件。
4.3提供了针对不同工业行业的解决方案
4.4 本地销售、支持和培训
COSMOS提供了在全球技术支持下的本地化的技术支持和培训。目前COSMOSWorks已经全部是中文的界面，帮助和所有的资料都是中文的。
4.5 快速实现
COSMOS提供了非常快速的求解工具，例如对于COSMOSWorks提供了FFEA算法，在满足求解精度的条件下，比常规的FEA算法快近十倍。
5 对国内国际CAE应用现状和趋势
目前国内企业CAE技术还处于应用的瓶颈区。高端应用存在，而且应用也很不错，但更多的是低端的应用。很多很高级的CAE软件被企业大量购进，但是其应用的领域和层次很低，企业不能根据企业的实际状况选择合理的CAE软件，例如购进非常强大的FEA软件，紧紧进行普通零件的强度校核，并由于企业人员层次不齐及软件操作上的高难度，连装配体强度分析都无法进行，更不要说需要考虑装配体之间复杂的连接关系了。
CAD与CAE脱节现象严重。国内由于CAD和CAE软件配备的不合理，大多数单位CAD和CAE人员分别做不同的工作，CAD人员仅仅进行常规的设计，CAE人员进行常规的设计验证工作。这样CAD人员无法进行产品的优化等工作，无法实现产品创新。CAE人员为常规的设计验证疲于奔命，无法做更有价值的工作。
只有打通面向设计验证的这一条路才可以使CAD/CAE人员提升自身的价值，设计出创新产品。
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