MSC Apex 建模軟體 2025.2｜一次掌握所有新功能亮點

MSC Apex 2025.2 已經上線！這次更新重點放在與 MSC Nastran 的深度同步，讓你的模擬流程更快速、更準確。

關鍵升級：

• 更快的運算：透過「線性間隙」功能模擬零件受壓接觸，提升分析效率。
• 更強的效能：支援曲面節點合併，優化連接處的數據處理。
• 多模型管理：支援在同一個介面切換多個模型進行對比驗證，省下授權成本。
• 精準建模：改進了變截面樑的建模精度，讓設定更具彈性。
• 簡化流程：提升曲面綁定（Ties）效能，省去建立虛擬邊界與重複劃分網格的步驟。

MSC Apex 多模型（Multi-model）支援功能說明

MSC Apex 改進了模型中節點（Nodes）與單元（Elements）的儲存方式。全新的多模型功能允許用戶將幾何模型、有限元素模型（FEM）或 MSC Apex 資料庫匯入現有模型中，或將其作為獨立模型開啟，且無需重新啟動應用程式。

1. 提升工作流程效率

用戶可以在多個模型之間無縫切換，減少等待時間並優化工作流程。這讓用戶能同時針對不同模型進行審閱、編輯以及後處理（Post-processing），對於大型裝配體或跨領域專案尤為實用。

2. 數據完整性與效能管理

• 高保真度：系統為每個模型保留完整的幾何、網格及相關元數據（Metadata），確保在模型切換過程中不會遺失任何數據。
• 記憶體管理：採用先進的記憶體管理技術，即使處理高解析度的網格，也能在不犧牲效能的前提下同時處理多個模型。
• 直觀操作：界面包含直觀的控制選項，可輕鬆啟用、停用或組織模型，導覽過程非常簡便。

3. 整合與自動化

• 情境管理（Scenario Management）：支援與情境管理整合，可針對不同模型同時或依序執行分析。
• 腳本自動化：此功能可與腳本 API 完美配合，讓重複性的多模型工作流程實現自動化。

提示：在研究樹（Study Tree）中，非當前啟用的模型及其相關情境會以灰色顯示，方便用戶快速區分目前的工作對象。

強化型網格相關綁定（Mesh-dependent Ties）

MSC Apex 2025.2 引入了全新「相依於網格」的綁定技術，提供多種連接類型，包括：邊對邊（edge-to-edge）、邊對單元邊（edge-to-element edge）以及邊對節點（edge-to-node）。

1. 更靈活的連接與建模精度

• 精確對齊：幾何邊界可與網格邊界或節點精確對齊，無需依賴虛擬幾何層（Virtual geometry layers），即可在不同物體間實現一致的網格（Congruent meshes）。
• 廣泛兼容性：支援孤立網格（Orphan mesh）、關聯網格（Associated mesh）、刻面體（Facet bodies）以及混合單元類型，能有效連結實體（Solids）、殼（Shells）與樑（Bars）。

2. 進階控制參數

用戶可自定義搜尋距離（Search distance）與清理公差（Cleanup tolerance）來精確控制對齊效果。在這些設定下，綁定功能的作用類似於「種子（Seeds）」，能將節點位置限制在指定的邊界上。

3. 效能優化與突破限制

• 提升擴充性與節省記憶體：針對大型模型進行了優化，顯著降低記憶體佔用，並在進行生成式更新（Generative updates）時，盡可能減少不必要的重新劃分網格（Remeshing）。
• 突破公差限制：取消了以往 0.2 mm 的公差限制，現在可以高效處理更大的間隙。

強大的穩定性：透過儲存幾何與網格實體之間的映射關係，即使在修改模型後，綁定關係仍能保持連接狀態，這在處理複雜裝配體時展現出極高的魯棒性（Robustness）。

MSC Apex 建模軟體 2025.2｜一次掌握所有新功能亮點：

節點合併功能優化（Node Merge Improvements）

MSC Apex 2025.2 的節點合併工具現在支援在指定的公差（Tolerance）範圍內合併任何節點。這包括了孤立節點（Orphan nodes）以及與幾何關聯的節點。

1. 提升建模靈活性

以往在進行類似操作時可能需要解除網格關聯或使用特定綁定，但現在：

• 無需解除網格關聯：直接在現有結構上進行合併。
• 支援局部編輯與重劃網格：在進行局部修改或重新劃分網格時，系統能同時維持有限元素模型（FEM）的拓撲結構與連接性。

2. 確保大型裝配體的一致性

• 保留固定節點與 ID：在合併過程中，使用者可以選擇保留特定的節點及其 ID 編號，這對於大型裝配體（Assemblies）的版本控管與一致性至關重要。
• 支援刻面體（Facet Body）：工作流程支援刻面體的同步更新，並與模組級運算（Module-level operations）整合，大幅提升處理大規模模型的擴充性。

3. 核心價值：減少手動清理 這次更新顯著提升了管理複雜網格的彈性，並大幅減少了以往最耗時的手動網格清理（Manual cleanup）步驟。

網格劃分功能改進（Additional Meshing Improvements）

本次更新透過多項技術調整，讓網格劃分行為更具魯棒性（Robust）與可預測性，有效減少手動調整的需求。

1. 六面體網格（Hex Meshing）：形狀保真度提升

在進行六面體網格劃分時，新增了「保留網格控制形狀（Preserve mesh control shape）」的選項。

• 技術優勢：確保在整個網格生成過程中，網格控制形狀保持不變。這對於複雜幾何體尤其重要，特別是當網格控制曲線與邊界邊緣相交時，能確保更高的一致性與網格品質。

2. 抑制單元內邊界（Suppress Internal Edges）

現在支援在六面體網格劃分過程中，抑制單元（Cells）的內部邊界。

• 技術優勢：這項功能有助於避免在建立六面體網格時產生不必要的切分（Splits），讓網格佈局更簡潔，減少單元數量並優化結構。

3. 狹長曲面網格（Skinny Surface Meshing）優化

針對狹長比例的曲面，系統改進了靠近邊界邊緣處的節點對齊（Node alignment）技術。

• 技術優勢：這項改進顯著減少了過渡區域的三角形單元數量，並提升了整體的網格品質與分析精度。

這些更新共同提升了處理大型且複雜模型的效率：

• 更可靠的自動化：減少因幾何特徵導致的網格扭曲。
• 更高品質的單元：六面體網格更規整，狹長區域的網格流動更順暢。
• 降低人工負擔：透過預設優化與新增控制選項，工程師不再需要花費大量時間手動修正網格。

1D 單元屬性型錄工具 (1D Element Property Catalog Tool)

全新的 1D 單元屬性型錄工具 大幅簡化了傳統 MSC Nastran 樑建模的工作流程。此工具提供了一個中央管理界面，讓使用者能更高效地建立、編輯與管理各種 1D 屬性。

1. 全面的屬性支援

該工具整合了多種 Nastran 屬性卡片，涵蓋了從線性到非線性的應用場景：

• 標準樑單元：支援 PBAR、PBARL、PBEAM 與 PBEAML。
• 非線性樑單元：支援 PBEMN1、PBARN1 與 PRODN1 等非線性屬性。

2. 核心優勢與功能亮點

• 高效組織與管理：型錄式的管理方式能有效減少重複定義，並確保大型裝配體中屬性的一致性。
• 直觀的導覽體驗：此工具的設計邏輯與現有的「材料庫」及「3D 單元屬性」模式一致，使用者無需重新學習即可快速上手。
• 簡化建模流程：透過整合屬性定義並支援直接指派至單元，該工具大幅提升了易用性，並縮短了複雜樑模型的設定時間。

為什麼這項更新很重要？對於處理大量框架結構（如航太機身或船舶構架）的工程師而言，管理成百上千個不同的樑截面與屬性通常非常繁瑣。1D 屬性型錄工具 的出現，代表 MSC Apex 正在將複雜的 Nastran 卡片管理變得更加視覺化與直觀化。

MSC Apex 建模軟體 2025.2｜一次掌握所有新功能亮點：

非線性樑單元屬性 (Nonlinear Beam Properties)

為了更精確地呈現樑單元的非線性行為，MSC Apex 現在支援 PBEMN1、PBARN1 以及 PRODN1 屬性。這些屬性對於模擬在大變形與非線性條件下的複雜結構響應至關重要。

主要優勢：

• 高保真度模擬：無需再透過繁瑣的手動繞道（Manual workarounds）來設定，即可直接模擬複雜的結構反應。
• 工作流整合：將這些非線性能力直接整合進現有的樑單元工作流程中，大幅簡化了定義 1D 單元非線性特性的步驟。
• 確保 Nastran 一致性：此功能的整合確保了 Apex 與 MSC Nastran Input Decks 的高度一致性，讓資料交換與後續求解更穩定。
• 擴展分析範圍：這項增強功能提升了需要高度精確非線性建模（如航太、重工業）之應用場景的模擬品質。

1D 單元屬性與樑跨的混合應用模式 (Hybrid Approach)

MSC Apex 2025.2 提供了一種混合建模策略，讓用戶能根據專案需求靈活切換不同的管理方式：

• 樑跨法 (Beam Span Method)： 這是組織跨越不連續段落之樑單元的理想方式。特別適用於處理僅有網格的模型（Mesh-only models），能有效簡化段落間的連接管理。
• 1D 屬性型錄 (1D Property Catalog)： 支援傳統的 MSC Nastran 工作流程。透過集中化的介面管理屬性，適合需要為進階分析定義詳細參數的場景。

核心價值

• 彈性選擇：用戶可以針對每個專案選擇最高效的建模路徑——無論是使用「樑跨」進行快速佈局，還是應用「詳細型錄」進行深度分析。
• 減少重複作業：整合兩套方法後，能大幅降低重複定義屬性的機率，提升工作流程的易用性。
• 確保 Nastran 一致性：無論採用哪種建模方式，都能確保輸出的模型與 Nastran Input Decks 完全相容，這對於建立複雜裝配體或非線性樑模擬場景尤其關鍵。

MSC Nastran 2025.2 深度整合與增強

MSC Apex 2025.2 全面支援 MSC Nastran 的最新技術，讓使用者在直觀的建模環境中，即可發揮強大求解器的完整效能。

1. 更深度的非線性與接觸分析

• 線性間隙元素 (Gap Elements)：MSC Nastran 在線性分析中新增了間隙元素，而 Apex 2025.2 已同步支援此功能。
• 全局能量輸出 (Global Energy Outputs)：針對非線性靜力分析，新增了能量輸出功能，讓工程師能更深入地洞察模型在非線性狀態下的表現。
• 接觸間隙控制：支援 Nastran 針對接觸面間隙（Gaps in contact）新增的多項控制選項。

2. 求解效能優化：SPARSESOLVER RESVEC

• 快速殘差向量計算：Apex 現在支援 SPARSESOLVER RESVEC 指令。這能顯著加快模態解（Modal solutions）中的殘差向量運算，對於以實體單元（Solid-element）為主的大型模型尤其有利，能大幅縮短運算時間。

3. 氣動彈性力學與模態分析

• 動態氣動彈性 (Dynamic Aeroelasticity)：Apex 正式啟用對 Nastran 動態氣動彈性的支援，並同步支援實數耦合模態 (Real coupled modes)，擴展了在航太領域的分析能力。

4. 模型驗證與約束處理 (Constraint Handling)

• 強化 RBE3 元件驗證：支援 Nastran 新增的驗證選項（如 RBE3RFIX、RBE3TLVL 與 RBE3THR），這有助於更精確地驗證剛體單元（Rigid body elements）並優化約束處理的準確性。

模組腳本編寫支援 (Scripting Support for Modules)

MSC Apex 2025.2 擴展了其腳本 API，現在使用者可以透過自動化腳本來建立與管理模組。這對於需要處理大量重複性任務的工程師來說，是邁向全自動化流程的關鍵一步。

1. 模組化操作自動化

透過更新後的腳本 API，使用者可以自動執行以下操作：

• 模組建立與管理：直接透過程式碼定義模組結構。
• 轉換動作 (Transform Actions)：自動執行模組的移動、旋轉、鏡射等空間變換。
• 邊界連接 (Boundary Connections)：自動定義模組間的物理連接與邊界條件。

2. 建立可重複的標準化流程

• 大幅縮短設定時間：針對複雜的裝配體（Complex Assemblies），使用者可以定義一套可重複運用的流程，避免手動操作的繁瑣。
• 確保專案一致性：透過腳本執行，能確保不同工程師或不同專案之間，模型處理的標準與品質完全統一。

3. 整合大型自動化框架

模組操作現在可以無縫整合到更廣泛的自動化框架中，簡化了從幾何準備（Geometry Preparation）、網格生成（Mesh Generation）到分析情境設定（Scenario Setup）的完整環節。

MSC Apex 建模軟體 2025.2｜一次掌握所有新功能亮點：

後處理腳本自動化支援 (Post-processing Scripting)

MSC Apex 2025.2 大幅強化了後處理 API，讓使用者能透過腳本自動產出分析結果，極大化縮短重複性工作的時間。

• 自動化繪圖與影像：支援自動生成變形圖 (Deform)、雲紋圖 (Fringe) 與向量圖 (Vector)，並可直接產出動畫。
• 關鍵熱點偵測：可透過腳本自動識別並標記模型中的「熱點 (Hot Spots)」，快速定位應力集中區域。
• 流程整合：將自定義的後處理程序整合至大型自動化框架中，實現從求解完成到結果審閱的無縫銜接。

易用性與效能提升：視窗即時編輯網格種子

MSC Apex 2025.2 讓使用者能直接在主視圖（Viewport）中編輯邊緣種子（Edge seeds），大幅簡化操作流程。

• 直觀互動：無需在多個對話框或選單間切換，直接選取邊緣即可調整。
• 即時回饋：視覺化調整種子數值後，網格分佈會立即更新，讓網格細化（Mesh refinement）過程更直觀且高效。

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從強大的幾何清理、簡化，一直到網格劃分，MSC Apex旨在開發各種易於使用的功能，創造最友善的建模環境。

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