支持MATLAB®/Simulink®R2019a和R2019b
产品模块
一、基本模块和向导
1、预
Simpack Pre使用户可以从头开始构建模型。使用包含的各种建模元素（例如，实体，关节，力和激励），可以生成用于研究一般动态现象的基本模型。大多数其他Simpack模块都需要预处理器。
2、解算器
Simpack的心脏可以用三个词来概括其优势：准确，快速和强大。求解器使用户能够在时域和频域进行分析，甚至可以进行声学范围的分析。Simpack在包括极端非线性行为（例如冲击接触）的分析方面表现出色。对于要求苛刻的应用程序，例如实时系统，可以使用独特且经过专门设计的求解器。
3、发布
Simpack Post是结果可视化所必需的。可以轻松生成2D图，3D图和3D动画。广泛的过滤器库可简化数据处理。用户定义的模板可快速生成报告并比较结果。
4、巫师
Simpack向导可轻松设置标准化模型和用于Simpack“部署模式”的分析过程。非专业Simpack用户可以轻松进行公司特定的标准分析并查看结果。Simpack向导基于标准Simpack模型数据库，可以使用Simpack Pre进行修改。
二、汽车模块
1、汽车行业
借助汽车，可以创建广泛的工业应用车型。这包括公路和越野车辆，例如汽车，卡车，摩托车，公共汽车和陆地机械。用户可以使用许多元素，例如轮胎，衬套，路面等。典型的整车分析包括操控性，行驶性，动力传动系统，舒适性和NVH。组件和测试方案的标准数据库可用。汽车模型也用于实时应用（HiL，SiL和MiL）。
2、TASS MF-轮胎（第三方）
允许在Simpack中使用TASS MF-Tyre模型，该模型可以模拟稳态和瞬态轮胎行为。该模型适用于较大的滑移角（通常超过30°），纵向滑移（±100％），较大的载荷变化和较大的外倾角（包括摩托车外倾角），并且通常用于车辆操纵仿真。
TASS MF-SWIFT（第三方）允许在Simpack中使用TASS FM-SWIFT轮胎模型。轮胎带被建模为刚性环。该模型在可以忽略轮胎皮带弯曲模式的频率范围内是准确的。
3、TM Easy轮胎（第三方）
允许在Simpack中使用TM Easy Tire模型。轮胎是用于低频应用的半物理“易于使用”轮胎模型，通常用于车辆操纵仿真。
4、FTire/核心，FTire/核心（第3方）的接口
FTire/core（第三方）模块和FTire/core的Simpack接口可启用“灵活环形轮胎模型”，以实现车辆行驶舒适性和动力学仿真。该模型是完全非线性的，因此非常适合极短的路面波长。Ftire还可以实现侧壁接触，处理误用情况，分析胎面磨损并包括带束温度分布模型。
5、CDTire，CDTire（第三方）的接口
CDTire（第三方）模块和CDTire的Simpack接口可启用“舒适耐用轮胎”，以进行舒适性，耐用性和操控性分析。皮带可以是刚性的，柔性的环或柔性外壳（这些基本类型之间的受控切换由路面信息触发）。该模块允许任意路面波长，累积的侧壁，任意大的皮带和侧壁变形。
6、虚拟悬架
基于查询表的汽车悬架。以前主要用于Hil/Sil应用程序。
三、轴承模块
1、轴颈轴承
轴颈轴承是一种力元，用于使用非线性刚度和阻尼定律对径向或轴向轴颈轴承建模。该力元素可以对仅作用于两个标记的力定律不能令人满意的任何类型的径向或轴向轴承建模。Simpack轴颈轴承在外壳上的多个标记与轴上的一个中心标记之间起作用。可以通过连续添加多个力元素来实现3D效果。
2、弹性液压轴承
通过精确有效地求解雷诺方程，此力元素用于模拟流体动力轴承。元素包括刚体流体动力学（HD），单侧和双面弹性流体动力学（EHD和DEHD）。它允许考虑轴承和周围固体中的整体温度影响（TEHD）。特殊的设计参数可以轻松方便地考虑油孔，凹槽等。可以模拟任何细节级别。该元素还可以用于模拟活塞环动力学
3、BEARINX®
Simpack滚动轴承BEARINX Map使Schaeffler Technologies的BEARINX®软件可以在Simpack中使用。BEARINX®可以计算大量滚动轴承的精确轴承力和扭矩。
非线性刚度以及耦合效应和轴承游隙由BEARINX映射（.bxm）文件中的特征字段描述，该文件必须由舍弗勒技术公司提供。
4、Simpack滚动轴承
工程师在滚动轴承设计和选择方面的障碍
轴承是动力传递中最常用的机械元件。设计不良的滚动轴承会迅速导致轴承本身和/或传动系统损坏。在最坏的情况下，连锁反应会导致整个系统的全部损失。由于进行了详细的基础研究工作（例如PALMGREN，LUNDBERG，GAERTNER，请参见[1]，[3]和[4]），因此引入了标准化公式，使工程师可以通过以下方式正确地设计和选择轴承的承载能力：轴承载荷谱。为了计算可靠的预期寿命，负载谱必须尽可能逼真。但是，由于未知的操作负载以及轴承与系统之间的复杂相互作用，因此难以估计所需的代表性轴承负载。除此之外，对减少声发射和详细的传递路径分析的需求正在增长，这引起了有关详细的滚动轴承动力学及其对系统动力学的影响的问题。为了涵盖当今工程师面临的所有这些高度涉及的设计主题，需要用于动态滚子轴承和系统分析的强大工具。
四、生物运动模块
1、生物动力要素（第三党）
用于实施生物力学人体模型的附加力元素，可用于分析乘坐舒适性，操纵，职业安全或其他人机交互。可从www.biomotion-solutions.com获得兼容的人体模型生成器2、生物动力汽车驾驶员（第三方）
用于Simpack的Biomotion汽车驾驶员是一种独特的解决方案，可以在MBS仿真中分析驾驶员与驾驶员之间的互动。在Simpack汽车模型中将人类驾驶员模型实现为方向盘的“执行器”，就可以分析驾驶员与车辆之间的机械相互作用。由于方向盘和靠背或头枕的加速度值受到驾驶员的强烈影响，因此Biomotion汽车驾驶员提高了基于驾驶性能等级的模拟的预测质量。
3、生物动力摩托车骑士（第三方）
用于高度详细的骑手模型的运动控制器，专为使用SIMPACK Automotive进行摩托车动力学分析而设计。该模块允许虚拟骑手通过手臂运动而不是仅通过人造转向轴扭矩来操纵自行车。因此，MC-Rider考虑了现实的车手-车把之间的相互作用，并使得研究可能导致不稳定的乘车模型的共振效应更加容易。
4、Biomotion HAS-Powertool控制器（第三方）
电动工具的手动系统（HAS）是为Biomotion力元件设计的运动控制器。这允许虚拟的操作员用一只手或两只手将电动工具保持在期望的工作姿势，同时保持预定的按压力。该控制器设计用于与手持式电动工具配合使用，以使振动暴露最小化或操纵舒适度优化，也可用于电动工具性能优化。
五、CAD接口
CATSIM V5
通过此接口，可以从CATIA和ProEngineer导出质量属性数据，图形和表面数据，以在Simpack中使用。
六、传动系统模块
1、驱动线选择1
动力传动系统选择1是与动力传动系统模拟相关的专用力元素的选择。其中包括以下元素：万向节，等速万向节，差动齿轮箱和行星齿轮箱。
2、驱动线选择2
传动系选择2包括以下传动系模拟元素：万向轴，恒速轴，变速箱同步。
3、齿轮副
Simpack力元件齿轮对是一种有效的分析元件，用于建模齿轮之间的接触。可以对正齿轮和斜齿轮（内部和外部），齿条和小齿轮以及锥齿轮进行建模。可以分析微观几何形状对啮合频率的影响。可以进行任何非线性行为的调查，例如反冲，嘎嘎声，啸叫等。
4、带
Simpack Belt是用于皮带传动模拟的插件。该模型基于皮带的模态描述，其中包括纵向和横向动力学。皮带打滑被建模。皮带驱动器可以与通用的Simpack建模元素结合使用，从而允许用户包括任何类型的张紧器系统。
5、轴联轴器
轴联轴器由花键联轴器组成，用户可以根据与渐开线轮廓的齿接触来建模联轴器。
通常使用轴联轴器以提供扭矩传递中的未对准。
七、引擎模组
1、液压间隙调节器（HLA）
液压间隙调节器（HLA）提供了气门传动系统或链条和皮带系统中用作液压张紧器的HLA的详细表示。根据几何形状和油性，对油流（包括柱塞和阀球的质量效应）进行了详细说明。
2、气力
燃气是控制元素，用于模拟燃烧过程中作用在气缸中的燃气。针对特定点火顺序（即，不同的发动机类型）计算由于燃烧/压缩产生的作用气体力。该计算包括由于可能的挠性曲轴的扭转而导致的与每个曲柄销的理想曲柄角的任何偏差。
3、动态弹簧，多质量模型
该模块基于一维多重质量描述，其中包括弹簧质量和由于振荡的线圈质量和线圈-线圈接触而引起的非线性行为。动态弹簧多质量模型是由刚性质量组成的离散模型。
4、动态弹簧，柔性模型+分段多质量模型
Simpack SIMBEAM气门弹簧模型基于3D柔性梁描述，其中包括弹簧动力学和由于线圈与线圈接触而引起的非线性行为。涵盖了弹簧加宽，弹簧扭曲和横向运动。从详细的SIMBEAM弹簧预处理模型中，可以自动导出一维分段多质量模型，以实现弹簧垂直行为的高细节，并优化计算时间。
5、链
Simpack Chain使用户能够执行链系统仿真。该模块涵盖滚子和衬套链，无声（或倒齿）链和智能链。链节，链轮链轮和链节导向接触件具有完全弹性。可以将所有指南建模为柔性实体。计算出所有接触定义的摩擦力，所有计算出的量（例如力，摩擦力）均易于获取。
八、柔性车身仿真模块
1、SIMBEAM（第三方）
SIMBEAM允许用户创建由梁单元组成的3D柔性结构，例如轴，塔，板簧，网格结构等。由于可以对输入数据进行完全参数化，因此可以在参数研究中自动修改结构。也可以考虑几何非线性。
2、弹性模态
FlexModal用于将线性弹性柔性实体从有限元（FE）代码导入SIMPACK。柔性体的模态表示可以手动或自动定义。
典型应用包括：
铁路车辆，汽车底盘和副车架，发动机曲轴和缸体，变速箱壳体，风力涡轮机底盘等。
3、FlexContact
FlexContact包含用于计算柔性体上接触点的功能。接触位置平稳地跟随柔性体表面的变形。
4、承受应力和应变
通过Loads Stress＆Strain，可以在Simpack的后处理器中进行时域分析的模态应力和应变恢复。应力可以表示为等高线图或2D图。
5、负载耐久性
载荷耐久性是“载荷应力与应变”的一个附加组件，可将应力结果导出到外部疲劳软件（例如FEMFATMAX）。
九、通用模块
1、联系
Simpack Contact允许用户在轮廓和/或曲面之间施加接触力。有几种方法可用于确定联系人位置。可访问的力类型包括赫兹，粘滑摩擦和塑性变形等。用户还可以定义2、广义CAD几何之间的接触。
有多种技术可用于预测系统组件之间的间隙，碰撞或最小距离，以进行安全评估
3、用户
Simpack User允许用户将Simpack的功能扩展到标准Modeling Element库所不具备的功能。用户可以将自己的建模元素实现为Fortran子例程，这些子例程也可以引用用C/C++编写的代码。可以通过用户定义的类型扩展的建模元素类别包括：力和控制元素，结果元素，图形过滤器2D等。
4、控制
在当今计算能力和电子技术日益增长的世界中，将控制系统包含在仿真模型中的能力是必不可少的。Simpack控制使用户能够建立有源控制器来模拟完整的机电一体化系统。
5、NVH
Simpack NVH（噪声，振动，苛刻度）可帮助用户在Simpack中进行振动分析。
线性化模型的频域分析可以使用线性系统分析（LSA）进行。LSA求解器提供三种工作模式：频率响应，系统响应和功率响应。
时域分析的操作变形形状（ODS）可以在后处理器中执行和动画化。
Simpack NVH还提供用于在时域内对非线性模型进行有效频率分析的非线性频率传递（NLFP）。
6、动态衬套
Simpack动态衬套是一种橡胶和液压安装的受力元件，它考虑了衬套或液压安装的非线性效应-包括与频率和振幅有关的特性。多种标准受力元件的效果在一个元件内组合在一起，可在复杂程度之间轻松切换。
7、订单分析
Simpack订单分析过滤器用于传动系统分析。他们执行信号的频谱分析。傅立叶变换窗口的宽度取决于传动系统的参考转速。然后可以执行旋转频率（和该频率的阶数）与分析信号之间的分配。
十、多域接口
1、SIMAT
SIMAT是Simpack与MATLAB®和Simulink®之间的协同仿真接口。包括以下功能：
线性系统接口（将ABCD矩阵导出到MATLAB）
协同仿真接口，用于耦合Simpack和Simulink。
2、MatSIM卡
MatSIM是用于将Simulink®模型嵌入Simpack的接口。使用Simulink CODER™（以前称为Real-TimeWorkshop®）从MATLAB®导出模型。
3、MATLAB结果导出
MATLAB®导出结果使用户可以选择性导出本地MATLAB格式的所有SIMPACK结果。Simpack模型中指定的所有结果都将与常规结果生成一起导出为.mat文件。
4、功能样机界面（FMI）
Simpack FMU（功能性样机单元）导入允许在Simpack中导入和使用符合FMI（功能性样机接口）标准的模型。
FMU导入支持两个选项：
用于模型交换的FMU：Simpack解算器用于集成FMU的连续状态
用于联合仿真的FMU：使用FMU模型并使用Simpack解算器在用户定义的等距采样点处通过联合仿真与任何其他Simpack元素进行通讯
FMU导出允许将Simpack模型导出为标准FMU。目前，FMU Export主要涵盖协同仿真。将来的版本也将扩展到Model Exchange。
5、IPC协同仿真
IPC协同仿真是通过与基于TCP/IP的套接字进行协同仿真将Simpack耦合到其他仿真软件或硬件的接口。
十一、导轨模块
1、轨
Simpack Rail允许对任何类型的导轨系统进行建模和分析。最常见的应用包括高速，城市间，本地火车，机车，有轨电车，货车以及特种车辆，如过山车和吊轨。
提供标准的车辆部件，例如轮对，独立的车轮和型材以及大量的悬挂元件，例如，剪切弹簧，减震器，摩擦元件，轴承和空气弹簧系统。
具有惯性固定和弹性的轨道组件（包括其他轨道不规则性）可以轻松输入任意复杂度的任意轨道布局。道岔，道口，道岔等跟踪功能与与受电弓接触的三元和架空线结构的基础结构建模一样普遍。
可以使用不同的轮轨接触方法，这些方法具有不同程度的复杂性，并且可以了解每个接触贴片内的滑移和粘滞区域的法向应力和剪切应力分布。
2、灵活的轨道
可以将灵活的轨道截面引入轨道线设计中，以模拟桥梁，岔道和交叉路口上的动力。
3、轨道磨损
轨道磨损允许用户预测铁路车轮和/或轨道的磨损（材料去除）。通过使用接触补丁的位置/大小和接触力/蠕变来估算模拟行驶后从车轮或轨道去除的材料量。
用户可以在“Krause/Poll”和更详细的“Archard”磨损定律之间进行选择。用户还可以指定方案并使用用户特定的磨损法则扩展模块。
4、Kalker联系人（第三方）
Kalker Contact将JJ Kalker教授和E.Vollebregt教授开发的先进的轮-轮接触分析软件CONTACT连接到Simpack Rail。计算非椭圆形接触，包括附着力和滑动面积，以及压力/摩擦应力。
十二、实时套餐
即时的
实时功能可通过Simpack模型实现硬件在环（HiL）和人在环（MiL）仿真。支持大多数Simpack建模元素，甚至复杂的模型也可以用于亚毫秒级的实时仿真中。
十三、风力模块
1、转子叶片发电机
Simpack转子叶片发电机使用户可以轻松创建基本和高级的柔性转子叶片。基本的转子叶片仅考虑翼向和沿边弯曲，与包括完全扭转弯曲联接的进给相反。使用Euler-Bernoulli或Timoshenko梁单元将转子叶片创建为梁模型。可以在运动方程式中启用几何形状的刚度项，以说明转子叶片在转速增加时的刚度。使用ASCII文本文件输入标准的转子叶片数据。
2、与AeroDyn（NREL）的接口
Simpack与AeroDyn的接口是来自国家可再生能源实验室（NREL）的空气动力学软件库，用于将空气动力耦合到Simpack水平风力涡轮机模型。AeroDyn包括叶片元件动量理论，动态失速理论和可选的动态流入理论。
3、与HydroDyn（NREL）的接口
HydroDyn是NREL（国家可再生能源实验室）的水动力软件库，用于在固定和浮动海上结构上施加波浪荷载。HydroDyn包含来自线性流体动力学（静水力，波浪/电流，附加质量，辐射/衍射）和莫里森方程的载荷。
4、与AeroModule（ECN）的接口
用于将来自AeroModule（ECN）的空气动力与Simpack水平风力涡轮机模型进行交互。AeroModule包括叶片元件动量理论，动态流入理论和非线性提升线涡流唤醒理论。需要直接从ECN购买ECN Aero-Module软件。
5、风力发电机控制界面
风力涡轮机控制接口用于将GH Bladed标准风力涡轮机控制DLL集成到Simpack中。这些DLL通常用于控制俯仰角和发电机转矩。该模块需要Simpack Control。
