国产工业软件之CAE软件的现状与展望----工业软件讲坛第十一次讲座

• 一、概念
  • CAM
    • CAM是计算机辅助制造，产品设计出来之后一般是通过数控机床加工出来，用CAM软件可以对数控机床的加工过程进行模拟和控制。
  • CAE
    • CAE是英文Computer Aided Engineering的简称，意思是计算机辅助工程，从字面上的意思来说，是用计算机辅助工业制造产品研发设计过程中的一种技术工具。
  • 工业软件的本质
    • 工业软件的本质是工业品。它从来都是工业的结晶，而非IT的产物。
    • 工业软件是工业化长期积累的工业知识与诀窍的结晶，是工业化进程的不可缺少的伴生物。
• 二、CAE发展历程
  • 国外CAE发展历程
    • 发展期
      • 90年代中期以前
      • 国外的这几大主流CAE软件都是这时候开始通用化,并开始形成商业化。
    • 壮大期
      • ~2000年代中期
      • 这个阶段基本上处于巩固完善和拓展市场阶段。这段时间国外软件其实在技术和算法上并没有什么大的改进,但是市场化做的非常好，在高校得到普及
    • 成熟期
      • 2000年代中期至现在
      • 各大CAE厂商忙于并购与重组，重新整合市场，在技术上以通过并购实现横向扩展为主，纵向提升缓慢，技术能力处于平台期。
  • 国内CAE发展历程
    • 发展期 ~1995
      • 与国外CAE软件其实相差并不大，在各个高校，研究所也有好多人在做，在某些方面设置还做到了领先的水平。只是通用化和商业化程度太低，没有好的前后处理用户界面
    • 沉寂期 ~2005
      • 国内CAE从业人员主要从事国外商业CAE软件的销售、培训、咨询、二次开发等工作，几乎没有人从事CAE软件开发工作。
    • 商业化萌芽期 ~2020
      • 国外商业软件功能再强大,也不可能完全满足国内生产、制造、建设中遇到的所有仿真需求，这逐步促生了CAE软件定制化开发服务，开启了国内CAE软件的市场化道路
    • 加速发展期
      • 国家重视工业软件;
      • 民营资本投资热度持续升高;从事CAE开发的企业越来越多，人才聚集效应明显。
  • 交叉学科
    • 交叉学科

      

• 三、核心技术
  • 01仿真与试验技术
    • 仿真技术-前处理
      • 几何处理
      • 网格剖分
      • 环境属性
    • 仿真技术-求解器
      • 有限元方法
      • 边界元方法
      • 无网格方法
    • 仿真技术-后处理
      • 结果显示
      • 数据处理
      • 数据分析
  • 02数据可视化
    • 试验技术
      • 支持实物试验数据
      • 实物试验数据的采集、存储、修改等工作。集成多种格式实物试验数据文件，通过读取试验数据文件，得到试验相关结果信息和曲线信息。
    • 试验与仿真比对
      • 高级虚实比对功能
      • 通过读取实物试验的结果信息，与虚拟试验的结果信息进行测点匹配，按照规则进行模态正交性矩阵计算和正交性准则判断，以确认虚实试验的差异性，优化试验。
    • 可视化技术
  • 03大数据分析与管理
    • 数据接口支持
    • 专业大数据分析与管理-试验数据
      • 试验数据输入:目前部门内部有许多试验工具软件，需要将各个试验的数据统一输入试验数据管理平台中调用。
      • 试验数据显示:用于处理各类试验结果数据的显示;试验计算后处理:将试验数据进行统计分析，提取有效统计信息进行分析比对;
      • 试验计算数据接口:与各个工具和系统的数据接口;
      • 试验数据管理:试验数据涉及到多各专业的数据协同，需要进行统一的管理。给各个专业的试验数据有统一的出口，并且有据可查，快速进行数据追溯
  • 04工业应用软件定制
    • 工业应用软件定制-模板化流程
    • 工业应用软件定制
    • 技术基础
      • 工程技术
        • 仿真体系搭建:
          • 工程仿真体系:力、热、光、电、磁仿真工具调用及仿真结果展示系统开发
          • 虚拟现实体系:体系仿真、视景仿真、体感仿真、应急演练仿真
        • 工程算法集成:
          • 用户算法集成:各类用户算法工具消化吸收、协议制定、接口开发、集成调用
          • 算法研究开发:根据行业工业标准、工程经验、国际惯例进行算法研究定制开发
        • 工程设备集成:
          • 工程设备调用:上位机下位机通过接口协议进行指令传输、功能调用
          • 采集设备集成:各类采集设备接口调用、数据查看与数据上传存储
        • 体系效能评估:
          • 综合效能评估:单装备、装备系统、装备体系层级并串联化体系效能评估
      • 软件技术
        • 软件集成体系
          • 体系平台构建:多源、多工具、跨平台、多线程、多协议、高集成性
          • 成熟稳定技术:多项目实施、熟悉工程技术领域软件、稳定的开发队伍
        • 图形图像技术
          • 熟练运用图形引擎:Opengl、oGS、OGRE、Unity3d、Delta3d、Hoop
          • 流式图像数据处理:高压缩性快速高效传输、数据轻量化
        • 大数据存储技术
          • 分布式存储技术:Hadoop、MPP、Map Reduce
          • 智能化数据挖掘:自然语言、机器学习、聚类关联、数据挖掘
        • 虚拟现实技术
          • 沉浸式渲染:VR软件系统、可穿戴设备接口、CAVE设备接口
    • 团队协作
      • 工业软件不同于应用级软件，它要有足够的健壮性与工程性
• 四、文腾科技介绍
  • 发展历程
  • 公司特色
  • 服务客户
  • VTLab虚拟试验软件
  • VTLab在产品研发过程中的应用
  • VTLab虚拟试验软件
  • RDP协同设计仿真平台
  • 新一代JUPITER结构仿真软件
  • VTMBD多体动力学软件
  • Simbat产品性能展示系统
  • VTCAE--热模态分析
  • VTCAE--复合材料铺层
  • 虚拟试验案例--振动台虚拟试验系统
  • 虚拟试验案例--虚拟静强度试验系统
  • 虚拟试验案例--虚拟模态试验系统
  • 虚拟试验案例--定向钻井虚拟试验系统
  • 虚拟试验案例-力学环境噪声载荷虚拟试验系统
  • 虚拟试验案例--起落架虚拟试验系统
  • 仿真案例--变速箱一体化仿真系统
  • 仿真案例--噪声一体化仿真系统
  • 仿真案例--流体力学专家系统
  • 仿真案例--造船吊装仿真分析软件
  • 协同设计仿真平台案例-飞行器多专业载荷设计平台
  • 协同设计仿真平台案例-柴油机变海拔性能研究集成平台
  • 协同设计仿真平台案例-运力仿真平台
  • 协同设计仿真平台案例-装备体系RMS综合评估软件
  • 产品性能展示案例--两栖装甲装备体系作战仿真