CAE 軟件是專業(yè)性很強又大而全的概念,功能上橫跨眾多學科和領(lǐng)域, 品牌上百家爭鳴,有專注于單一領(lǐng)域精耕細作的, 也有跑馬圈地的。每次向大家介紹一個新領(lǐng)域的軟件,安仔都特別犯愁,不知從何下筆 ,好像站在一個完美球型的建筑物外面徘徊,到處都是入口,不知道哪個最適合大家。突然想到看不清楚也許是因為離得太近,又搜刮了一堆資料后產(chǎn)生了今天的話題。
行業(yè)趨勢
先來說說行業(yè)的發(fā)展吧,不用我多說大家也都知道全世界PLM軟件這個圈一共也就那幾位老先生,西門子,達索系統(tǒng),PTC,SAP, ORACLE,AUTODESK。雖然各自起點不同,做工業(yè)設計的,控制生產(chǎn)端的,處理人際關(guān)系的,但大家現(xiàn)在似乎都做買賣的不怕企業(yè)大,努力向著對方跑, 力求建立自己的端到端的軟件帝國,不但客戶家的人、財、物、流程要管,連客戶的客戶的資源都管理的井井有條, 達索系統(tǒng)的3DEXPERIENCE平臺就是最好的例子了。
優(yōu)秀的公司從內(nèi)到外,從細節(jié)到整體都會保持統(tǒng)一的品牌調(diào)性,達索系統(tǒng)無疑做到了這一點。 作為達索系統(tǒng)旗下一個重要的品牌,SIMULIA的發(fā)展和達索系統(tǒng)整體產(chǎn)品的發(fā)展保持了相同的步伐,而達索系統(tǒng)的行業(yè)地位則表明我們可以從中看出行業(yè)的變化趨勢。
SIMULIA
2005年,以對ABAQUS的收購來宣布SIMULIA品牌的建立,彰顯了達索系統(tǒng)未來要在仿真領(lǐng)域有所作為的決心,當時ABAQUS已經(jīng)是業(yè)界領(lǐng)先的多物理場仿真分析軟件。之后持續(xù)的研發(fā)投入和不斷并購,SIMULIA品牌在仿真領(lǐng)域的圓逐漸完整。以下是SIMULIA包含的軟件:

CATIA Analysis是CATIA 軟件中仿真分析的功能,可實現(xiàn)對零部件和裝配體進行強度、剛度、模態(tài)、屈曲、頻響、傳熱等分析。
ABAQUS一直是有限元分析行業(yè)的佼佼者,除了簡單的各種分析,復雜材料高度非線性問題也可以得到很好的解決。從每年新版本的SIMULIA功能介紹我們可以看出,達索系統(tǒng)明顯對ABAQUS投入了不少研發(fā)力量,使其功能越來越豐富。
FE-SAFE是世界公認的精度最高的疲勞分析軟件,既支持基于疲勞試驗測試應力和應變信號的疲勞分析技術(shù),也支持基于有限元分析計算的疲勞仿真設計技術(shù)。具有完整的材料庫、靈活多變的載荷譜定義方法、實用的疲勞信號采集與分析處理功能以及豐富先進的疲勞算法,可完整的輸出疲勞結(jié)果。
Simpoe-Mold 可直接為塑料零件和注塑模具的設計者提供了易于使用的注塑模流仿真功能。它可以對注塑模具流程中熔化塑料的流動進行仿真,幫助預測零件和模具上與制造相關(guān)的缺陷。
SIMPACK是機械/機電系統(tǒng)運動學/動力學仿真分析的多體動力學軟件。利用SIMPACK軟件,工程師可以像構(gòu)筑CAD模型一樣,快速建立機械系統(tǒng)和機電系統(tǒng)的的動力學模型,并自動形成其動力學方程,最終得到對于系統(tǒng)的多特性分析。
收購CST 和 Next Limit Dynamics
德國CST股份公司是一家專注于三維電磁場仿真、并提供電路、熱及結(jié)構(gòu)應力協(xié)同仿真的國際化軟件公司。CST目前是全球最大的純電磁場仿真軟件公司,可提供完備的時域頻域全波算法和高頻算法,其CST工作室套裝是面向3D電磁、電路、溫度和結(jié)構(gòu)應力設計工程師的一款全面、精確、集成度極高的專業(yè)仿真軟件包。
Next Limit Dynamics是全球高度動態(tài)流體場仿真領(lǐng)域的領(lǐng)導者,用于高度動態(tài)流體場的穩(wěn)健仿真。公司的Xflow是新一代計算流體動力學(CFD)模擬軟件,利用專利技術(shù),可以比傳統(tǒng)方法更快的速度解決復雜的CFD問題。
很多公司CAE只有仿真功能,之后的優(yōu)化部分工程師只能通過試算法完成-在設計時根據(jù)要求,參考一些同類產(chǎn)品設計的成功經(jīng)驗,憑借一定的理論判斷來選定設計參數(shù), 然后進行校核計算,檢驗其是否符合要求,不滿意則調(diào)整設計參數(shù)再校核,如此反復多次直到滿足設計要求為止。
SIMULIA 則采用了 Isight 和 TASCA來自動完成優(yōu)化工作。ISIGHT自身并不會進行計算,但是它可以在不用人工干預的情況下不斷的調(diào)用其他軟件(如ABAQUS、ANSYS等)進行計算,使整個設計流程實現(xiàn)全數(shù)字化和全自動化。利用世界領(lǐng)先水平的無參結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)TASCA, 用戶可以完成結(jié)構(gòu)在CAD系統(tǒng)中從概念到最優(yōu)形狀的優(yōu)化設計閉環(huán)過程。由于 3DE平臺的建設保證了達索系統(tǒng)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)流通,借助DYMOLA, 用戶可以實現(xiàn)系統(tǒng)級建模和分析。

軟件多了,自然就會需要平臺,SIMULIA里的平臺為SLM - 仿真全生命周期管理平臺。SLM是在達索3DE平臺的框架上完成的搭建,可實現(xiàn)對設計和仿真工具的集成。通過對設計模型和仿真數(shù)據(jù)的管理,平臺可以固化產(chǎn)品的研發(fā)過程,實現(xiàn)知識經(jīng)驗的積累和重用。SLM平臺具備對人員、角色、權(quán)限、任務、交付物的統(tǒng)一管理,在產(chǎn)品研發(fā)過程中可實現(xiàn)多專業(yè)、多部門、多人員進行協(xié)同研發(fā)。同時也可以與企業(yè)的其他應用系統(tǒng)進行集成,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互和共享,避免數(shù)據(jù)孤島的出現(xiàn)。

圖:SLM - 仿真全生命周期管理平臺
最新的SIMULIA 3DEXPERIENCE R2017x 進一步完善了ABAQUS 中的功能,大力完善自己的多物理場仿真能力,并且操作環(huán)境也更加智能、便捷易于使用。
最終,從SIMULIA的發(fā)展我們可以看出這個行業(yè)以達索系統(tǒng)為例的老大們似乎都在向著大一統(tǒng)的方向奔跑,力求提供多而完整的解決方案,仿佛受到了IBM多年前的“四海一家的解決之道”的號召~