Ansys ModelCenter新功能和案例介绍

引言：MBSE实践的三个层级与模型应用概述

现代产品开发领域日益倾向于采用模型驱动（ModelBased Systems Engineering, MBSE）策略，旨在精确描述系统融合其组件、行为、特性和性能，以及分析评估系统在不同层级的合规性、风险和性能。协作仿真解决方案 ANSYS ModelCenter在此背景下扮演核心角色，通过强大的模型集成、分析与优化功能助力MBSE目标实现。




MBSE基础：描述模型与分析模型的核心概念

描述模型强调系统之结构，关注系统组成部分及其关联。这种模型通过捕获组件、接口、功能与行为，提供系统的宏观视图。

分析模型基于对系统的数学模拟与仿真，重点关注性能符合性、风险降低与成本优化。通过性能分析工具厘清架构、设计的有效边界。

ANSYS仿真平台，赋能MBSE实践

ANSYS ModelCenter平台为MBSE实施提供了结构化方法，通过整合多维模型、分析与优化服务，提供了标准化的集成环境。其构建了三个核心模块：MC Integrator、MC Explorer以及MBSE具体解决方案。

案例演示与新功能介绍

1. 需求变更与验证：以MC Explorer视角，传递需求变更实时影响分析，模拟验证变更可能的后果，并据此校准系统设计。

2. 方案优化评估：依托于MC Integrator体系，进行方案细化，评估其在多种参数设置下的性能，寻求最佳设计平衡点。

3. 概率分析：通过集成先进的概率分析算法，评估系统行为的不确定性，为决策提供定量依据。

4. 任务效能分析：专注系统级效能评估，结合所有子系统行为，预测系统在未来应用中的预期绩效。

2023 R1新功能特点

算法库扩张：新增集成`optiSLang`算法库，丰富决策优化工具集，增强模型中参数优化能力。

算法模块：

自适应DOE（Adaptive DOE）：实现自适应的元模型优化策略，通过用户优化设计参数，平衡全局与基于元模型的局部优化。

克里金法降阶模型（Kriging ROM）：基于高斯过程的插值技术，用于准确预测模型在未知点的输出，减小计算负载。

径向基降阶模型（RBF ROM）：提供高维非结构化数据的精确近似与预测，具有良好的稳定性和计算效率。

RBF快速降阶模型：适用于包含噪音数据情况下的性能估算。


模型交互与支持：


提供FMU集成，增强与虚拟模型相互作用的灵活性。

支持BEE实现行为执行引擎高效仿真指挥，兼容`MagicDraw 2022x`与其他主流环境布局。

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