基于EasySim跨平台参数化建模及仿真APP案例
1 简介
本研究针对航空航天领域复合膜片贮箱翻转工艺的复杂仿真需求，集成了一种基于我司自研EasySim的跨平台协同仿真框架，封装了Creo参数化建模、Abaqus多物理场仿真，实现了交互式用户界面（UI）设计，通过几何参数，如膜片尺寸、胶层间隙；材料参数，如塑料、橡胶、胶粘剂本构等参数的灵活配置，获得了各种几何的变形、应力、胶粘界面力的可视化云图输出。通过航天贮箱复合膜片翻转仿真封装案例，验证了我司搭建的EasySim平台，可显著降低多参数迭代分析门槛，为高可靠性封装设计提供高效工具链支持。
2 引言
航空航天贮箱中复合膜片，包含塑料/橡胶/胶粘层，需承受极端压力与温度载荷，胶粘失效风险高。传统仿真流程依赖手动跨平台操作，参数调整与结果提取效率低，难以适应快速设计迭代需求。本研究开发一种建模-仿真-可视化的闭环工具链，通过公司自研EasySim平台实现参数自动化传递与界面交互。面向各类贮箱参数化建模及仿真应用，获取高精度结果的同时，降低仿真门槛，便捷化操作流程，最大化提升开发效率。
3 参数化建模与仿真的封装设计
3.1 Creo参数化建模
Creo参数化建模，通过定义关键几何参数，如膜片厚度、曲率半径、胶层间隙，和材料属性，如弹性模量、本构模型系数，结合族表（Family Table）功能，实现模型特征的全局关联与快速变型。基于Creo自带的API脚本，可自动化生成多参数组合的模型实例，如图 1所示。并导出为标准化格式，如STEP，XT等，无缝对接后续仿真流程。
3.2 基于Abaqus的显示动力学仿真
Abaqus显式动力学（Explicit Dynamics）适用于高速瞬态、大变形及复杂接触问题，如冲击、爆炸、跌落等，通过显式时间积分算法高效求解高度非线性的材料失效、接触分离等问题。基于Python脚本的自动化流程可实现参数化仿真配置：批量定义材料本构，如橡胶超弹性模型、塑料损伤准则、动态载荷及边界条件，并自动提取关键结果，如膜片变形历程、胶层剥离力时程曲线、应力云图。本例，所用的网格如图 2所示，VonMises应力云图如图 3所示。
图3
3.3 EasySim封装流程引擎
EasySim作为我司自研的仿真流程集成平台，支持多源工具的无缝融合：通过标准化接口集成商业建模软件（如Creo、SolidWorks、NX等）、通用仿真工具（Abaqus、ANSYS）及定制化求解器（如胶粘失效专用模块），实现“参数化建模-多物理场仿真-结果后处理”全流程自动化。平台内置低代码配置界面，可快速定义参数映射逻辑（几何参数驱动建模脚本、材料库匹配仿真模板），并通过统一数据总线打通工具间壁垒。针对复杂场景，如航空航天贮箱封装，用户可灵活调用混合工具链，Creo参数化建模+Abaqus显式动力学+定制胶层损伤分析，一键生成多维度结果报告（变形动画、应力云图、胶粘力阈值曲线），显著提升跨学科协同效率与仿真流程可重复性，为多领域（汽车、能源、电子封装）提供模块化、可扩展的仿真解决方案。本例基于EasySim平台，搭建的creo+abaqsu流程，如图 4所示。
结合本公司的EasySim工具链，将UI输入的参数自动关联至Creo模型并导出为Abaqus兼容格式，进行参数UI封装，如图 5所示，通过脚本批量生成不同型号膜片拓扑的CAD模型库，将大为缩减建模的难度，显著提升多工况迭代效率，确保复杂封装结构的设计可靠性与可制造性验证。
本例基于Python脚本实现Abaqus参数化控制，通过EasySim平台集成至统一用户界面，如图 6所示界面展示了核心材料参数控制模块。该平台支持用户自定义配置，可扩展集成各类仿真控制变量，实现参数集中管理与单界面操作。
本例通过交互式界面集中展示多工况仿真结果，包括动态变形过程动画、Von Mises应力分布云图以及胶层界面接触压力（CPRESS）云图，同时提供完整的仿真数据下载功能，涵盖各参数组合对应的Abaqus结果文件（.odb）和原始模型文件（.cae），具体可视化结果详见图 7。
4 结果展示
本例基于自研EasySim集成平台，实现了航天贮箱复合膜片翻转过程的数值仿真分析。平台通过标准化接口协议，集成了Creo参数化建模软件和Abaqus显式动力学求解器，构建了完整的仿真流程。仿真结果（视频1）展示了复合膜片在翻转过程中的变形行为、应力分布以及胶层界面力学响应。
EasySim平台支持商业软件与自研工具的协同工作，可根据具体工程需求配置仿真流程。实际应用表明，该集成方案简化了传统跨平台仿真的操作步骤，提升了设计迭代效率，可有效节省开发成本。
