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1、概述概述I-DEAS 是美国 SDRC(Structural Dynamics Research Corporation）公司 于 60 年代为美国航空航天局（NASA）开发的 CAD/CAE/CAM 一体化软件，曾经是 NASA 的御用 CAE 主导分析软件之一，也是和 UG NX 并存的、不外挂专业 CAE 解 算器但能和专业 CAE 软件功能相媲美的大型 CAD/CAE/CAM 系统，是国际上著名 的机械 CAD/CAE/CAM 一体化方案供应商，早期和 UG、CATIA 齐名并在全球范围 享有盛誉。作为一款真正变量化的软件，曾主导过 CAD 行业从参数化设计到变 量化设计的革命。国外许
2、多著名公司，如波音、洛克希德马丁、索尼、东芝、 三星、现代、卡特比勒、福特、日产、雷诺、法雷奥等公司均是 SDRC 公司的大 客户和合作伙伴，但后来脱离 NASA 商业化后由于经营不善而被 UGS 所在母公司 EDS 收购并整合成一套软件，两家约定重起用新的名字为 NX（国内仍习惯叫 UG） ，07 年底和 UGS 一起脱离 EDS 被 Siemense 收购称为 Siemense 独立的 PLM 软件业务部门。简介简介该软件是高度集成化的 CAD/CAE/CAM 软件系统。它帮助工程师以极高的效 率，在单一数字模型中完成从产品设计、仿真分析、测试直至数控加工的产品 研发全过程，从而被全世界制
3、造业用户而广泛应用。 I-DEAS 在 CAD/CAE 一体化技术方面一直雄居世界榜首，软件内含诸如结构 分析、热力分析、优化设计、耐久性分析等真正提高产品性能的高级分析功能。SDRC 也是全球最大的专业 CAM 软件生产厂商。I-DEASCAMAND 是 CAM 行业的 顶级产品。I-DEASCAMAND 可以方便地仿真刀具及机床的运动，可以从简单的 2 轴、2.5 轴加工到以 7 轴 5 联动方式来加工极为复杂的工件表面，并可以对数 控加工过程进行自动控制和优化。著名的“东芝事件”背后五轴数控机床所用 的数控软件系统就是 I-DEAS 的产品。 I-deas 提供一套基于因特网的协同产品开
4、发解决方案，包含全部的数字化 产品开发流程。I-deas 是可升级的、集成的、协同电子机械设计自动化（E- MDA）解决方案。I-deas 使用数字化主模型技术，这种卓越能力将帮助您在设 计早期阶段就能从“可制造性“的角度更加全面地理解产品。纵向及横向的产品 信息都包含在数字化主模型中，这样，在产品开发流程中的每一个部门都将容 易地进行有关全部产品信息的交流，这些部门包括：制造与生产，市场，管理 及供应商等。主要贡献主要贡献（1 1）CAD/CAE/CAMCAD/CAE/CAM 一体化理念的最早倡导者和最佳实施者；一体化理念的最早倡导者和最佳实施者； （2 2）推动了第二次）推动了第二次 CA
5、DCAD 革命（实体建模）革命（实体建模） ； （3 3）主导了第四次）主导了第四次 CADCAD 革命（变量化设计）革命（变量化设计） ； （4 4）服务于美国航空航天事业至今）服务于美国航空航天事业至今 4040 余年（包含整合成余年（包含整合成 NXNX 后的时间）后的时间）CAECAE 功能简介功能简介1.Digital Simulation（数字化仿真）: I-deas CAE 工具通过在产品开发早期阶段仿真全部产品性能来引导设计， 提高产品质量，验证并优化细节设计，最大程度地减少重复制作物理样机的次 数，同时降低后续加工的反复次数，识别造成现有产品质量问题的原因，制定 交易计划，在
6、产品价格和性能之间取得最佳平衡。 2.I-deas 机构设计（I-deas Mechanism Design）: I-deas 机构设计可集成地分析带有复杂运动副的机构运动。利用 I-deas 装配产生的装配体、运动约束副和接触区域，根据初始运动条件，解算出运动 结果。使用了内嵌的 ADAMS 动态解算器，它帮助您从最初的概念设计阶段就了 解机构的运动情况，包括机构的位置、速度和加速度。让您作出更多的选择， 从而得到更好的，更精确的设计结果。 3.仿真模型构造（Simulation Modeling Set）: 集成环境中的有限元模型构造和结果可视化工具。直接利用 I-deas 零件主 模型或
7、装配，或其它 CAD 系统输入的模型，快速地建立数字化产品仿真模型。 仿真模型和设计模型具有相关性。 4.仿真解算（Simulation Solution Set）: 有限元解算器，包括结构的线性静态分析和结构模态分析、热传递分析和 流动分析以及结构优化分析。可以采用批处理的方式进行解算。提供多种收敛 准则定义和解算选项控制，如模型解算占用的空间和时间预估，结构刚度矩阵 文件控制。用户通过解算过程图形监控解算过程，允许终止解算。 仿真的广泛应用: 5.非线性求解器（Model Solution-Non-Linear）： 支持几何非线性、材料非线性、弹塑性及综合非线性分析，利用 Newton-
8、Raphson 方法求解非线性方程组。 6.变量化分析（Variationl Analysis）： 变量化分析仿真在设计初期介入设计过程，利用单一模型进行广泛的设计 研究，通过一次网格划分和解算，生成手册式结果，得到多种可对比的方案。 7.响应分析（Response Analysis）： 响应分析用来研究结构在静态、瞬态、谐波和随机等激励下的受迫响应， 模态可以来自结构分析或测试。 8.复合铺合分析（Laminnate Composites）： 以复合铺层材料结构进行高效的设计和评估. 9.注塑冷却顾问（Part Advisor）： 注塑过程顾问系统。简单实用，直接对 STL 格式进行计算，只
9、用定义零件 的材料和模具特性以及浇注口，就可以模拟浇注模具过程中塑料流动。可优化 零件与模具的设计，以达到质量、成本和时间的最优平衡。 10.机械仿真（Mechanism Sim）： 分析机构在外力作用下的运动和受力。包含机构运动（Mechanism Design）的全部功能. 11.产品寿命预测（Durability）： 预测静态载荷下产品的材料强度和疲劳安全的工具。 12.高级产品寿命预测（Advanced Durability）： 预测静态或瞬态载荷下产品的产品寿命和疲劳破坏，包含产品寿命预测的 全部功能。13.电子系统冷却仿真（ESC Electronic System Cooling
10、）： 电子系统的三维热/流动分析。I-deas 集成环境中的电子系统可靠性分析 工具，可直接在 CAD 模型上分析单元件、多芯片组、散热片、PCB、功率模组或 完整系统的热/流动行为，含 PCB Modeler 和 ECAD 接口。用于优化元器件的位 置，预测风扇运作，评估风扇和通风口的位置与尺寸，优化散热片的形状和尺 寸等。 14.传热仿真（TMG）： 通用的复杂热问题的快速解决方案。与 I-deas 及 Femap 完全集成，可直接 使用有限元模型。 其中 ESC 和 TMG 在电子行业和航空航天领域仍占据较大的份额和拥有极高 的知名度。CAD/CAM/CATCAD/CAM/CAT 功能简
11、介功能简介一、工程设计（Engineering Design）模块工程设计模块主要用于对产品进行几何设计，包括 Master Modeler（建模） 、Master Surfacing（曲面） 、Master Assembly（装）)、Mechanism（机构） 等几个子模块。1实体建模（Master Modeler）子模块以前，在零件未制造出时，是无法观看零件形状的，只能通过二维平面图 进行想像。现在用 3DS 可以生成实体模型，但用 3DS 生成的模型在工程实际中 是“中看不中用” 。用 I-DEAS 生成的实体建模，不仅中看，而且相当管用。事 实上，I-DEAS 后阶段的各个工作数据的产
12、生都要依赖于实体建模所生成的数据。2曲面（Master Surface）子模块由基本体素拼合成的实体，属于比较规则的物体。但在实际中存在大量形 状不规则的物体表面，这些称为自由曲面。随着人们生活水平的提高，对曲面 产品的需求将会大大增加。用 I-DEAS 生成曲面仅需 23 步操作。Master Surface 生成曲面的方法有：拉伸、旋转、放样、扫掠、网格、点阵等。由于 生成曲面的方法较多，因此 Master Surface 可以迅速建立任何复杂曲面。3装配（Master Assembly）子模块Master Assembly 可将零件在计算机上组装起来。它可用于计算干涉、质 量特性等，并能
13、进行装配体的仿真显示。二、工程制图（Master Drafting）模块I-DEAS 的绘图模块是一个高效的二维机械制图工具，它可绘制任意复杂形 状的零件。它既能作为高性能系统独立使用，又能与 I-DEAS 的实体建模模块结 合起来使用。Master Drafting 子模块可生成符合各种标准的工程图。它支持 GB、ANSI、BS308、DIN、ISO 和 JIS 等制图标准。Master Drafting 还提供了许多有用的工具，如动态导航技术等，这使设 计人员制图变得非常方便。三、制造(Manufacturing)模块机械行业中需要用到 I-DEAS 制造模块中的 NC Machining
14、（数控加工）功 能。I-DEAS 的数控模块分三大部分：前置处理模块、后置处理编写器和后置处理模块。在前置处理模块中，I-DEAS 提供了完整的机加工环境，可同时处理三 维实体和曲面，NC 刀具轨迹可根据仿真情况进行修正。后置处理编写器用于生 成适合具体 NC 机床的后处理程序，该部分采用表格驱动，很容易编写出适应 FANUC、SIMENS、FAGOR 等数控系统的后置处理程序。后处理模块读入生成的后 处理程序后，再对前置处理模块中生成的刀位文件.CL 进行处理，就可生成所 需的数控程序。说到 I-DEAS 的数控功能，就不能不提 20 世纪 80 年代著名的“东芝事件” 。 当时，前苏联从日
15、本东芝公司引进了一套五座标数控系统及数控软件 CAMMAX， 加工出高精度、低噪声的潜艇推进器，从而使西方的反潜系统完全失效，损失 惨重。东芝公司因违反“巴统”协议，擅自出口高技术，受到了严厉的制裁。 在这一事件中出尽风头的 CAMMAX 软件就是 I-DEAS 数控模块的一部分。 四、测试数据分析（Test Data Analysis）模块I-DEAS 的测试数据分析模块就像一位保健医生，它在计算机上对产品性能 进行测试仿真，找出造成产品各种故障的原因，帮助你对症下药，排除产品故 障，改进产品设计。五、数据管理（Data Management）模块I-DEAS 的 Data Manageme
16、nt 模块简称 IDM，它就像 I-DEAS 家庭的一个大 管家，将触角伸到 I-DEAS 的每一个任务模块，并自动跟踪你在 I-DEAS 中创建 的数据，这些数据包括你存贮在模型文件或库中零件的数据。IDM 也跟踪数据 之间的关系。这个管家通过一定的机制，保证了所有数据的安全及存取方便。六、几何数据交换（Geometry Translator）模块在实际中还存在一些别的 CAD 系统，如 UG NX、CATIA、PRO/ENGINEER、EUCLID 等。由于它们门户有别，所以各自的数据 难以被对方所识别。但在实际工作中，往往需要接受别的 CAD 数据，这时几何 数据交换模块就会发挥作用。I-DEAS 中几何数据交换模块有好几个，除了工业 标准接口，如 IGES、STEP、DXF 等，还有与 UG、CATIA、PRO/ENGINEER、AUTOCAD 等常用软件的直接接口。其工作原理是先 将别的 CAD 数据转换成中性数据（不依赖于原 CAD 系统） ，然后将中性数据通过 几何数据交换模块转换成 I-DEAS 数据，这样就可将外来数据全部“同化” 。用户
