CAE技術(shù)助力產(chǎn)品研發(fā)全過程

2013-06-08 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

來源:e-works
關(guān)鍵字:CAE 普及應(yīng)用創(chuàng)新設(shè)計仿真

在CAE技術(shù)和軟件逐漸得到認可的同時,我國還有很多行業(yè)、很多企業(yè)并沒有應(yīng)用CAE技術(shù),他們對CAE技術(shù)的投入產(chǎn)出比持懷疑態(tài)度。CAE技術(shù)是否需要開始普及?CAE應(yīng)用效果如何?企業(yè)該如何來評估CAE技術(shù)的投入產(chǎn)出比呢?CAE的理念、技術(shù)又有哪些新的進展? 帶著這些問題,e-works采訪了美國ADINA R&D 公司中國代表處技術(shù)部經(jīng)理葛孝月先生。
ADINA 軟件是基于有限元技術(shù)的大型通用分析仿真平臺,廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)的工程仿真分析,包括機械制造,材料加工,航空航天,汽車,土木建筑,電子電器,國防軍工,船舶,鐵道,石化,能源等各個領(lǐng)域。在國內(nèi)擁有哈電,內(nèi)蒙一機,貴航,中船重工703所等典型用戶。

記者:貴公司的主要CAE產(chǎn)品包括哪些?
葛孝月:ADINA軟件主要包括以下模塊:
? ADINA-AUI:前后處理模塊;
? ADINA:結(jié)構(gòu)分析模塊;
? ADINA-F:計算流體動力學(xué)(CFD)求解模塊;
? ADINA-T:熱分析模塊;
? ADINA-FSI:流體/結(jié)構(gòu)耦合分析模塊(包括熱);
? ADINA-TMC:熱/結(jié)構(gòu)耦合分析模塊;
? ADINA-M:Parasolid建模模塊。
記者:貴公司的主要用戶對象是哪些?有無專門的行業(yè)解決方案。
葛孝月:ADINA軟件主要的用戶對象遍及軟件功能所涉及的各行各業(yè)中的佼佼者。包括軍工研究所,設(shè)計院以及眾多的高校和大中型企業(yè)用戶。
我們一直致力于為客戶提供更加專業(yè)、貼切的行業(yè)解決方案,我們努力把行業(yè)解決方案越做越精,越做越細。
記者:貴公司的優(yōu)勢有哪些?有哪些亮點。
葛孝月:ADINA以其深厚的歷史底蘊,涵蓋求解結(jié)構(gòu)、流體、溫度及流固耦合、固熱耦合的全面功能模塊,便捷的前后處理操作,求解的可靠性和計算效率,完善的二次開發(fā)環(huán)境等優(yōu)勢使其深受用戶信賴。
ADINA是全球功能最為強大、技術(shù)最為領(lǐng)先的非線性及多物理場耦合求解商業(yè)程序系統(tǒng),能將結(jié)構(gòu)場、溫度場和流場完全融合在一起,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)/溫度/流體耦合的高級分析,并且對于流固耦合問題,兼具迭代耦合和直接耦合兩種算法。

記者:您認為CAE在企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)中的定位是什么?
葛孝月:隨著科技的發(fā)展進步,產(chǎn)品在趨于多樣化、智能化的同時,會不可避免地趨于復(fù)雜化。對于復(fù)雜的工程,人們都希望能在產(chǎn)品生產(chǎn)以前對設(shè)計方案進行精確試驗、分析和論證, CAE(Computer Aided Engineering,計算機輔助工程)很好地完成這些工作,在企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)中包括產(chǎn)品設(shè)計、工程分析、數(shù)據(jù)管理、試驗、仿真和制造的綜合過程。
記者:您認為CAE在企業(yè)組織架構(gòu)中的地位? CAE與實驗驗證什么區(qū)別?
葛孝月:CAE輔助企業(yè)從產(chǎn)品的設(shè)計階段開始,按實際條件進行仿真和結(jié)構(gòu)分析,按性能要求進行設(shè)計和綜合評價,以便從多個方案中選擇最佳方案,或者直接進行設(shè)計優(yōu)化。
CAE相比較實驗驗證,既能得到結(jié)果,也能得到過程,更加的理論化和數(shù)據(jù)化。
記者:您認為CAE與三維CAD工程師的定位與區(qū)別?他們?nèi)绾芜M行合作?
葛孝月:CAE工程師主要研究以下三個方面的內(nèi)容:有限元分析對象,包括結(jié)構(gòu)剛度、強度分析、非線性和熱場計算等內(nèi)容;仿真技術(shù)的主要對象是分系統(tǒng)或系統(tǒng),包括虛擬樣機、流場計算和電磁場計算等內(nèi)容;優(yōu)化設(shè)計的主要對象是結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)。
CAD工程師指工程技術(shù)人員以計算機為輔助工具來完成產(chǎn)品設(shè)計過程中的各項工作,如草圖繪制、零件設(shè)計、裝配設(shè)計、工程分析等,并達到提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本的目的。
CAE/CAD工程師可以在項目可行性,優(yōu)化結(jié)構(gòu)、降低成本等等進行合作。
記者:您認為CAE工程師應(yīng)具備哪些素質(zhì)和專業(yè)技能?
葛孝月:有限元分析知識、計算機仿真技術(shù)、以及扎實的行業(yè)理論功底(如機械,土木)等。
記者:CAE領(lǐng)域的軟件架構(gòu)是否達到了多學(xué)科仿真技術(shù)集大成的條件?
葛孝月:目前在CAE領(lǐng)域內(nèi),ADINA軟件是僅有的幾個已達到了多學(xué)科仿真技術(shù)集大成條件的軟件之一。
對于多學(xué)科的單物理場問題:ADINA軟件具有ADINA-Structures(結(jié)構(gòu)分析模塊),可用來求解線性、非線性、穩(wěn)定性、動力學(xué)等多方面的問題;ADINA-Thermal(溫度,場問題求解模塊),適用于進行固體和結(jié)構(gòu)的溫度和熱流分析;ADINA-CFD(計算流體動力學(xué)分析模塊),可用來求解各種流體動力學(xué)問題,還能考慮傳熱、傳質(zhì)、表面張力、VOF、特殊邊界以及多孔介質(zhì)中的流動等多方面的問題。
記者:多學(xué)科仿真采用同一模型的日子還有多遠?
葛孝月:對于多學(xué)科仿真采用同一模型,則目前僅有ADINA軟件能達到其要求。
對于同一模型的多學(xué)科問題,ADINA軟件具有ADINA-TMC(熱、機械耦合求解模塊),主要用于全耦合熱-力問題,熱分析結(jié)果影響結(jié)構(gòu),反之結(jié)構(gòu)計算結(jié)果也影響傳熱計算,并兼具迭代耦合和直接耦合兩種算法;ADINA-FSI(流體結(jié)構(gòu)耦合分析模塊),能將結(jié)構(gòu)場、溫度場和流場完全融合在一起,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)/溫度/流體耦合的高級分析,并且對于流固耦合問題,兼具迭代耦合和直接耦合兩種算法。
記者:仿真數(shù)據(jù)管理模塊與PDM的工作流模塊是否功能重復(fù)?
葛孝月:PDM的工作流模塊是對企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)所需信息和過程進行全面管理的工具,通過它可以實現(xiàn)企業(yè)的CAX 軟件的信息采集,保證產(chǎn)品設(shè)計信息的一致和連貫;而仿真數(shù)據(jù)管理模塊則用來實現(xiàn)仿真計算程序與服務(wù)器前臺程序之間的數(shù)據(jù)通訊 ,并將仿真結(jié)果存入數(shù)據(jù)文件,此外還提供一些數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)管理等功能。對于ADINA軟件,可以直接讀入各種CAD系統(tǒng),不但可以與I-DEAS、AutoCAD、proe 、UG等軟件實現(xiàn)無縫鏈接,而且可以與PATRAN、MSC.Nastran相互交換有限元模型數(shù)據(jù),從而保證仿真數(shù)據(jù)信息的一致和連貫。
記者:CAE網(wǎng)格劃分技術(shù)最新進展?
葛孝月:ADINA軟件提供多種網(wǎng)格劃分器,具有強大的網(wǎng)格劃分功能,具備常規(guī)的自由網(wǎng)格劃分、映射網(wǎng)格劃分、拖拉或掃略網(wǎng)格劃分、混合網(wǎng)格劃分功能。ADINA軟件還具有三維全自動六面體網(wǎng)格劃分技術(shù),可以對復(fù)雜結(jié)構(gòu)進行自動六面體網(wǎng)格劃分,從而在節(jié)省技術(shù)人員工作時間的情況下保證了網(wǎng)格的精度。此外,ADINA軟件還可以利用Glue Mesh網(wǎng)格粘結(jié)技術(shù)、子模型等其它手段來促成劃分出優(yōu)良的網(wǎng)格并降低計算規(guī)模。對于ADINA特有的流固耦合分析,具有自適應(yīng)網(wǎng)格重劃分功能,流體和結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格相互獨立劃分,界面上的網(wǎng)格也不需要一致。
記者:如何判斷多個仿真結(jié)果中的最優(yōu)方案?
葛孝月:ADINA軟件能提供參數(shù)化設(shè)計語言,該參數(shù)化程序設(shè)計語言實質(zhì)上由類似于FORTRAN語言的ADINA命令所組成,也具有參數(shù)、數(shù)組表達式、函數(shù)、流程控制、宏以及用戶程序等。這些命令可以寫進程序設(shè)計語言編寫的程序,命令的參數(shù)可以賦確定值,也可以通過表達式的結(jié)果或參數(shù)的方式進行賦值。用戶可以利用程序設(shè)計語言將ADINA命令組織起來,編寫出參數(shù)化的用戶程序,實現(xiàn)有限元分析的全過程,即建立參數(shù)化的CAE模型、參數(shù)化的網(wǎng)格劃分與控制、參數(shù)化的材料定義、參數(shù)化的載荷和邊界條件定義、參數(shù)化的分析控制和求解以及參數(shù)化的后處理,從而可在多個仿真結(jié)果中選擇最優(yōu)方案。

記者:您如何看待CAE技術(shù)未來的發(fā)展方向?
葛孝月:CAE軟件既然是一種集多種科學(xué)與工程技術(shù)于一體的綜合性、知識密集型產(chǎn)品,它們就應(yīng)當隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,知識經(jīng)濟的到來,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和全球信息化有一個新的大發(fā)展。不僅CAE軟件的功能會進一步擴充,其性能也會進一步提高,而且伴隨網(wǎng)絡(luò)化、智能化特別是多媒體和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展,用戶界面會有全新的變化,更加的便捷與人性化。
記者:請談?wù)勝F公司近年的發(fā)展規(guī)劃。
葛孝月:研發(fā)方向上:我們將建立機制,不斷在全球范圍內(nèi)廣泛的搜集用戶的意見及建議,出現(xiàn)頻率最高的意見,絕對是研發(fā)的主攻重點。隨著ADINA每一個新版本的推出,用戶的難題必將迎刃而解。
技術(shù)服務(wù)上:我們將花大力氣提供完善周到的服務(wù)以提高用戶的應(yīng)用水平,各行業(yè)我們都會安排高水平的行業(yè)服務(wù)工程師,系統(tǒng)周到的提供技術(shù)培訓(xùn),項目實踐,同行交流等。另外還會安排專人走訪了解用戶使用水平并聽取意見,請用戶給服務(wù)工程師打分,這將與服務(wù)工程師的績效工資掛鉤,以制度保證服務(wù)質(zhì)量。
市場推廣上:
1、全方位與各區(qū)域的重點高校合作,為用戶儲備技術(shù)人才,建立用戶體驗與培訓(xùn)中心。
2、不斷完善ADINA在各行業(yè)中的解決方案,積極的組織和參加各類會議、市場活動。
3、進一步深化與權(quán)威媒體、行業(yè)協(xié)會的合作。
4、積極的規(guī)劃整理現(xiàn)有的使用手冊、工程手冊,讓初學(xué)者能做到深入淺出,易學(xué)易懂,對于精通者能夠百尺竿頭,更進一步。
銷售策略上:不斷加強銷售人員的專業(yè)素質(zhì),在理解公司產(chǎn)品、服務(wù)特點基礎(chǔ)上,要深刻理解客戶的需求,幫助客戶成功就是我們的成功,以客戶價值的體現(xiàn)帶動產(chǎn)品銷售。

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