传统设计及验证流程中，在完成相关的设计工作后，通过模型的导出与转换，传递给专业的仿真工程师完成仿真验证工作，整个环节，模型信息，例如材料，厚度等传递难以保证准确性，同时，模型转换耗时耗力，如果上游设计数据有更新，下游仿真分析难以及时更新对应的模型信息，导致仿真分析与设计不能同步，影响验证准确性。随着仿真分析工作的标准化，自动化程度越来越高，基于同一环境进行设计仿真一体化验证的需求越来越强烈。

SIMULIA 3DE 解决方案，将设计和随后的仿真验证及优化分析融为一体，基于单一平台和单一模型，实现设计仿真一体化(MODSIM)。避免了传统方式中，将设计模型导出，利用前处理工具完成模型设定后，提交计算以及后处理的多个断点的出现。提升仿真建模迭代效率及准确性。MODSIM 新模式下，基于设计模型，利用3DE 中的网格划分功能，可以形成仿真分析的网格模型，同时设计模型中的材料参数，厚度信息等都可以完全继承；包括各种连接关系也可以由设计模型抽取获得，并且在同一平台完成计算及后处理。模型支持自动化执行的情况下，还可以实现多学科优化。

在设计端，3DE 建模(Modeling)，沿用CATIA 机械设计功能，提供全面的，创新的建模解决方案，并且，在新的架构下，将设计与仿真对象统一在一个完整的结构树中，保证二者之间的关联性能与协同性。

结构分析

3DEXPERIENCE 提供了十分强大的CAD-CAE 实时关联和网格协同管理功能，能够使用以下方法为模型创建和管理网格：

直接基于3D 数模的结构树和名称，建立相应的CAE 结构树，两种数据结构和名称完全一致，两种结构树状态在网页端清晰可见，可根据任务进行操作和装配。

CAD 数据变更后，支持CAE 模型的同步更新，并可以快速更新到CAE 模板库中。

CAD 数据变更后，支持CAE 的同步更新，并由工程师接收和判断是否更新。
支持零件级别的精细化网格管理和建模，子系统装配，系统级装配管理。
支持不同专业，不同版本的CAE 模型管理和追溯。

相同子系统可以发布多种类型网格模型文件，并发出通知。
支持CAE 模型库版本管理和追溯。
支持不同CAE 模型之间的对比功能。

网格划分

网格划分的过程是将模型的几何体离散成有限元节点和单元的过程，3DEXPERIENCE 提供强大的网格划分功能，用于全自动或手动创建网格：

划分网格的技术（如梁、曲面、四面体、扫描和六面体），指定单元形状和类型，并定义如何组装网格。

网格操作（如平移、旋转和挤出），转换或编辑网格节点和单元，以扩展网格。
将网格体的关联集合分组（如几何、边界及空间），用于定义其他特征。
保存参数的规则（如网格尺寸规格），以便您可以使用它们来对其他模型分网。
网格检查和可视化（如未划分网格的区域、重复单元和单元统计），验证网格的完成度，并预报单元尺寸和形状信息以显示整体量。

网格编辑工具（如删除、节点或单元创建和手动编辑），可以调整网格的区域。可以为同一个模型创建多个网格。合适的网格可能会因仿真目标、所需的求解精度、可用的计算机资源、及模型的尺寸、大小和复杂性而不同。

自动和手动的几何特征清理

自动提取中面和自动网格划分

自动识别点焊单元

自动创建线焊单元

自适应网格技术
可以导入和导出Abaqus (.inp) 文件和Nastran (.bdf) 文件。在创建网格的过程中，一些工具（如四面体网格器、曲面网格器和网格编辑）会出现在工作台上，帮助用户在开始另一个网格之前完成一个网格的规范。每一个工作台都是Mesh Creation 的一个子集，都有一些独有和共享的工具，同时还有一个退出并返回到Mesh Creation 应用程序。

流体网格技术

求解分析（SYE，SSU，SFO）:

SYE: Structural Analysis Engineer 结构分析工程师

结构分析工程师是为产品工程师设立的，需要使用有限元技术去评估产品在一系列载荷条件下的完整性，进而给产品性能和质量提供设计指导。

能够进行全面的结构模拟，涵盖静力学、动力学、振动、热和疲劳，涉及广泛的工业应用。结构分析工程师是一个综合角色，对任何类型的产品进行结构完整性评估，能够提供：

➢ 多种结构分析，包括线性和非线性静力学，失稳和后屈曲的弧长法静力分析，线性动力学分析（包括频率提取和复频分析，基于模态或直接的稳力学，基于模态的瞬态动力学、随机响应），非线性动力学（隐式、显式），特征屈曲分析，子结构产生，准静态分析。

➢ 热分析或顺序的热固耦合分析（瞬态或稳态）。

➢ 实现CAD 和CAE 之间的数据交互，提供与CATIA V6 的CAD 或间接与第三方工具相关联的健壮的工程工作流。

➢ 提供几何清理的功能，例如检查和修补特征，删除特征，分区，创建新特征等等。

➢ 建模和网格划分的部分自动化到完全自动化，实现1D、2D 和3D 部件的网格划分。

➢ 带有仿真场景定义（多达数千个载荷工况）、执行、结果可视化和报告生成。

➢ 功能齐全的材料标定，定义和指定功能。包括弹性、超弹性、塑性、损伤失效等，特别是先进的非线性材料选择，包括金属的塑性和橡胶的超弹性。

➢ 强大的接触分析功能（接触面和通用接触，小滑移和优先滑移，过盈配合，自动探测接触对，及接触初始化，改变摩擦，改变接触状态）。

➢ 种类众多的连接类型，例如虚拟螺栓，虚拟平动，绑定约束，紧固连接，刚体/ 弹簧，耦合连接，连接单元等等。

➢ 高性能的后处理功能。包括显示彩色云图，等高线图，XY 图等；对比仿真结果，使用面板检查、比较和执行设计备选方案间的权衡，协作制定决策。

➢ 疲劳模拟，基于现代多轴应变疲劳法准确预测疲劳寿命，以确保复杂的工程产品的耐久性，并扩展普通的应力分析，为承受周期性载荷的部件提供生命周期的评估。

➢ 针对高级结构分析，提供高级的建模技术，例如流体空腔，声场，SPH 等等。

➢ 在本地计算机、HPC 或远程云上实现多核并行运算。

➢ 具有Nastran 文件的转换器。

SSU: Structural Mechanics Engineer 结构力学工程师

用于在概念设计、基本设计和详细设计阶段进行结构强度分析和验证。能够进行全面的结构仿真分析，涵盖静力学、低速和高速动力学的隐式和显式动力学、声场、热场分析，涉及广泛的工业应用。

结构力学工程师是一个综合角色，对任何类型的产品进行结构完整性评估，提供：

➢ 结构分析，包括线性和非线性静力学，失稳和后屈曲的弧长法静力分析，线性动力学分析（包括频率提取和复频分析，基于模态或直接的稳力学，基于模态的瞬态动力学、随机响应），非线性动力学（隐式、显式），特征屈曲分析，子结构产生，准静态分析。包括线性和非线性静力学，低速和高速动力学，热场分析。

➢ 运行显式动力学分析，及高级的非线性分析。

➢ 热分析或顺序的热固耦合分析（瞬态或稳态）。

➢ 实现CAD 和CAE 之间的数据交互，提供与SOLIDWORKS 3D CAD 间相关联、健壮的工作流。

➢ 提供几何清理的功能，例如检查和修补特征，删除特征，分区，创建新特征等。

➢ 建模和网格划分的部分自动化到完全自动化，实现1D、2D 和3D 部件的网格划分。

➢ 带有仿真场景定义（多达数千个载荷工况）、执行、结果可视化和报告生成。

➢ 功能齐全的材料标定，定义和指定功能。包括弹性、超弹性、塑性、损伤失效等，特别是先进的非线性材料选择，包括金属的塑性和橡胶的超弹性。

➢ 强大的接触分析功能（接触面和通用接触，小滑移和优先滑移，过盈配合，自动探测接触对，及接触初始化，改变摩擦，改变接触状态）。

➢ 种类众多的连接类型，例如虚拟螺栓，虚拟平动，绑定约束，紧固连接，刚体/ 弹簧，耦合连接，连接单元等等。

➢ 高性能的后处理功能。包括显示彩色云图，等高线图，XY 图等；对比仿真结果，使用面板检查、比较和执行设计备选方案间的权衡，协作制定决策。

➢ 针对高级结构分析，提供高级的建模技术，例如流体空腔，声场，SPH 等等。

➢ 在本地计算机、HPC 或远程云上实现多核并行运算。

➢ 自带4 核并行求解。

SFO: Structural Performance Engineer 结构性能工程师

结构性能工程师为了促进产品的创新，在设计过程中使用快速、真实准确的仿真技术，评估产品的结构性能，直观地指导设计决策。SFO 的仿真功能如下：

➢ 完成线性和非线性静态、频率、屈曲、热和模态动态分析类型。

➢ 独特和强大的接触（接触对、探测解除对、通用接触和初始化）定义。

➢ 先进和广泛的非线性材料模型，包括金属的工程塑性和橡胶的超弹性。

➢ 高质量的网格划分，包括基于规则的网格划分。

➢ 大型装配体的自动模型创建。

➢ 大型配置模型有限元表示的多级装配。

➢ 在一次仿真中对顺序加载事件进行分析（多步骤分析）。

选用结构性能工程师角色的优势如下：

➢ 为产品工程师提供在设计过程中进行复杂结构模拟所需的强大而直观的工具。

➢ 通过与几何图形的无缝关联/ 集成，体验高效的 " 假设 " 场景。

➢ 使用独特的工程工作流，在一个直观的界面中获得强大的仿真技术。

➢ 在产品设计过程中使用多步骤的结构场景进行产品性能和质量测试。

➢ 利用独特、自动的模型创建，加速大型装配体的结构性能仿真。

➢ 实现高性能的结果可视化，特别是对于非常大的模型而言。

高性能的结果后处理：

后出路模块可以管理3DEXPERIENCE 平台内或者其他应用程序（如Abaqus）执行的仿真结果数据，由高性能可视化引擎驱动，能够处理大规模模型的仿真结果。具有多功能性，能够从丰富的应用中实现结果的可视化，并在多个用户之间进行协作，任何用户都可以在任何平台、任何环境下访问仿真数据。还可以探索多领域的分析。这种高性能的结果可视化，使用并行处理并利用高性能的多核系统，比Abaqus/Viewer 快得多。还集成了3DPlay 轻量化查看器，可以用网页端来显示仿真结果图和动画，在触摸设备和非触摸设备上均可使用。提供了从工程可视化到真实渲染，使非工程人员能够更好地理解他们看到的结果。因为在实际工作中，许多人都参与了项目模拟仿真的工作，不仅仅是工程师。专家和非专家都可以理解并与这些模拟进行互动，以实现更有效的合作和更快的结果。

物理结果资源管理器是一个本地应用程序，你可以用来创建和查看：

➢ 图形输出（如三维彩色云图、二维历程图和显示组）以突出关注的数据

➢ 模型响应的动画

➢ 在3DPlay 中使用轻量级体验内容

➢ 用于总结分析案例和仿真输出的报告

还有一些高级后处理功能，可以帮助用户处理和解释更为复杂的仿真结果：包括视图切面，复合材料层合板可视化，多载荷工况结果合并，多结果比对，显示最大、最小及绝对值的包络线图，定义场表达式，查询结果模型的特征（如质量、体积和惯量等）、流线图等等。

复材建模与分析

基于MODSIM 的复材方案实现复材设计仿真制造一体化，将所有学科汇集成单一数据流，实现卓越的工程开发和制造。新型一体化复材方案具备平台化、自动化、智能化的特点。

在研发过程中，复材设计数据可以直接链接到有限元分析模型，同时有限元属性可以传递到复材设计模型，实现数据双向传输、实时协同。仿真与设计数据的关联性使得可以在初步设计阶段对铺层进行快速迭代，有效提高产品研发效率。在仿真模型中可以考虑实际制造的纤维真实方向，并通过线性、非线性仿真评估产品实际性能。

基于3DEXPERIENCE 平台的复合材料仿真分析角色（Composite Structures Analysis Engineer,SNE），可以开展复合材料分析工作。其中主要工作在结构模型创建（Structural Model Creation）和力学场景创建（Mechanical Scenario Creation）应用程序完成。