e-works 2006CAE应用研讨会

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概述

虚拟仿真，构建产品创新核心能力
――2006 CAE 应用研讨会综述
(e-works 杨淑荣李翔)

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　　2006年5月18～19日，由e-works中国制造业信息化门户网（www.e-works.net.cn）举办的主题为“虚拟仿真，构建产品创新核心能力”的“e-works2006 CAE 应用研讨会”在北京理工国际教育交流中心隆重召开。本次研讨会为期两天，来自全国18个省市的航空、航天、船舶、兵器、汽车、装备、机械等十多个制造行业的50多家企业、科研单位和高校120多名嘉宾参加了此次专业研讨会，研讨会围绕“现代研发模式，CAE技术的应用与发展趋势”、“CAE的高级应用技术”、“仿真分析过程与流程管理”、“CAE的行业应用解决方案与CAE技术的普及”等四个主题展开，共同探讨如何通过CAE技术提高研发和产品创新能力，交流CAE软件应用的实战经验，探讨行业解决方案。

图 1：e-works2006 CAE 应用研讨会研讨会现场

　　18日的研讨会由e-works执行主编李翔主持。上午大会的主题是“现代研发模式，CAE技术的应用与发展趋势”。中国科学院崔俊芝院士做了“计算机辅助工程（CAE）的现状和未来”的主题演讲。崔院士先介绍的是CAE技术及其软件的现状，内容包括通用CAE的算法于软件模块分析、前处理、有限元分析、后处理等等，简略描述了CAE软件采用的不同数据管理系统与数据库，阐述了目前CAE软件的功能，如静力和拟静力的线性与非线性分析、线性与非线性动力分析、流体计算和声波与波的传播计算等等。崔院士表示，伴随着CAE的发展，CAE与CAD/CAM/CAPP/PDM一起已经形成了一个包括研究、开发、营销、咨询、培训服务在内的信息产业，这是一个对工程和产品制造业的技术创新有重大影响的信息产业，它已经并会继续对国民经济发展和国家安全做出重要贡献。而后崔院士阐述了CAE技术的功能，对多相多态介质耦合、多尺度耦合和可变行体系与多体耦合等进行了简要分析，介绍了基于超级计算机和计算机群的并行计算CAE系统、基于网格计算的CAE系统和基于互联网的集成化与支持协同工作的CAE系统的性能。崔院士指出“创新是我国制造业企业发展壮大的基础，随着我国制造业的发展和三维CAD的普及，我国制造业的产品研发能力得到了很大的提升，但是在产品质量和性能方面仍然有待提高。而CAE（计算机辅助工程Computer-Aided Engineering）作为现代设计过程中的重要手段，涵盖了产品设计、工程分析、数据管理、试验、仿真和制造的综合过程，包括静力学、动力学、运动学、非线性有限元、振动噪声、热、电磁场、流体动力学、多物理场耦合分析等更加专业和综合性的应用。通过CAE仿真分析计算，可以提高企业创新能力和设计效率，缩短设计周期，降低设计和试制成本，在产品创新方面发挥着越来越大的作用，已经成为产品设计开发过程中必要的支持工具”。崔老的演讲获得了在场嘉宾、企业代表的一致好评。

图 2：中国科学院崔俊芝院士精彩演讲

　　随后，全球领先的CAE厂商MSC.Software的中国区渠道经理钱纯从全球CAE技术应用的发展现状及趋势、MSC公司的战略定位、MSC在VPD（虚拟产品开发）方面的整体解决方案、MSC的成功案例等方面介绍了MSC VPD的发展战略；UGS公司的高级技术顾问姜元庆介绍了UGS仿真策略，姜元庆先生配合实例重点阐述了UGS针对企业推出的生命周期仿真的特点，即实时性、可视化、易管理和开发性；北京飞箭软件有限公司的钱华山博士介绍他们的FEPG高性能数值计算软件平台，钱博士指出高性能计算是一个国家经济和科技实力的综合体现，飞箭软件结合长期企业实践搭建了pFEPG高性能数值计算软件平台，并在很多领域同高校和企业进行合作，取得了较好的经济和社会效益。

图 3：MSC.Software的中国区渠道经理钱纯精彩演讲

图 4：UGS公司的高级技术顾问姜元庆精彩演讲

图 5：北京飞箭软件有限公司的钱华山博士精彩演讲

　　下午研讨的主题是“CAE的高级应用技术”，清华大学的庄茁博导结合飞行器结构的分析与应用、平流层高压气球的分析与应用、建筑结构的设计应用、数值心脏与细胞模型等领域的应用，结合大量的实际案例说明企业在进行CAE应用过程中需要关注的五个核心问题：1、选择求解的方法，如隐式的N-R或显式的中心差分；2、选择合适的网格描述，以及动力学和运动学的描述；3、检验结果和求解过程的稳定性（物理和数值）；4、认识模型的平滑响应和隐含的求解质量和困难，5、判断假设的作用和误差的来源。庄教授指出“在十一五规划中提出建设创新性国家:自主创新，集成创新，引进吸收再创新；企业是创新的主体，CAE对创新设计和产品研发，在工业界处处体现，如果不熟悉CAE技术，单靠经验，产品不能做到可持续创新发展，企业就无法形成在产品研发方面的核心竞争力。CAE行业是朝阳工业，方兴未艾，年增长率大于10％，超过GDP的增长率，因此，这个行业是有前途的。”。

图 6：清华大学的庄茁博导精彩演讲

　　之后Altair Engineering大中国区的总经理戚国焕以“下一代的设计优化技术与数据管理技术”为题，主要介绍了Altair结构优化技术，辅以汽车、航天领域的成功案例来说明该技术的功能，戚总也介绍了Altair CAE和实验数据管理技术，主要对他们的完善灵活和方便的解决方案Altair Data Manager（简称ADM）进行了重点阐述。SolidWorks公司中国区分析产品经理张俊介绍了他们的COSMOS-主流设计验证的解决方案，从工业前景上看，CAE在持续增长，张俊结合具体软件演示给大家阐述了什么是主流设计分机和它的投资回报，客户如何实现设计目标，工程师如何在设计的过程中进行相应的工程分析等。随后中国北车集团大连机车车辆有限公司王惠玉教授级高级工程师与大家主讲“ANSYS与中国铁路大提速”，例举了ANSYS在铁路机车车辆制造业中的应用情况，分享了在实施过程中的几点体会，通过CAE技术，实现了铁路五次大提速，获得了可观的经济效益和社会效益。恩爱思工业软件发展（北京）有限公司首席工程师赵明宇详细介绍了Femap with NX Nastran对球磨机筒体进行强度分析的过程。通过生动的例子，使得与会者更深刻的理解CAE软件的实际应用情况。