模拟进化-最后化-最后化(第3部分)

数列中第三批即最后一集侧重于新一代革命性适配产品并经常使用组织模拟应用。通过从用户角度将高级模拟分析技术“嵌入引擎盖 ”, 模拟应用为非分析工程师和设计师提供前所未有的能力自动化设计探索、优化、合成验证无障碍安全广度并仍在增长的产品和行业使用

布鲁斯JenkinsOra研究

自CAE产业开始以来,自动化安装并执行模拟分析问题几乎一直是实践者和软件商的一个目标。早期方法严重依赖脚本编程和定制编程重复式例程可用CAE软件商提供宏语言捕获和再使用,并辅助解决器和预处理器/后处理器

工程组织还使用Java和Python等脚本语言在商业分析工具上搭建强密自动化层

但由于方法可能强大,它有局限性。通常狭隘特例定制脚本通常只适用于问题集中范围,而这些问题是先为之构思的。程序往往与专用求解器和预处理器严格绑定,并需要大量重整才能将新工具输入组织并常帮助专家分析师提高工作效率与生产效率-他们往往很少帮助工程师和设计师向分析部门外提供模拟服务

第二波进程自动化框架

第二波模拟过程自动化在过去10年多中增强势头由模拟工作流抓取和自动化环境框架组成波段,常以拖放工作流编辑为特征,让分析家随时搭建精密过程流,从各种建模、分析、预处理/后处理和报告软件工具调用功能并控制数据流由CAE专家定义和验证后,这些工作流程常由非专家安全使用-即拥有学科专业知识的工程师,但没有CAE工具高级培训

这种方法为专家分析员带来生产率大幅提高,并捕捉到他们的专业知识并提供给分析部门以外的工程师使用。实践者报告这些解决方案往往仍受与定制编程相同的限制。具体地说,当问题发现与构建自动化工作流的理想化假想大相径庭时,系统会冻结、分解或完全需要人工干预即消除

第三波模拟应用

最近,第三方法开始积聚势头:模拟应用提供复杂模拟能力包装易用、集中应用自动化产品类型设计、分析和验证在这种方法中,工程组织分析员的专门知识记录成一套模板规则,使特定产品类设计自动化模板使用基础通用建模、模拟分析软件工具,用于几何制作和修改、网状生成、物理计算所涉各学科和以优化验证设计解决方案形式提交结果

模拟应用如何避免某些老式方法的极限,即捕捉基于产品组功能架构的专家规则,而不是特定设计几何学或图理学规则它可以令模板强健化甚至跨重几何学、地形学和配置变化并遍及整个产品组自动化模板基础构建允许用户、专家或非专家探索替代架构并交换全构件以最高效地寻找最佳设计最重要的是这些由专家设计并认证的应用程序立即供工程师和设计师使用而无需专业培训-并安全可靠地向工程师和设计师提供基础模拟分析工具的全部功能

关键是要强调,目前模拟应用不单面向解决方案,而且还需要面向公司才能产生最大效果使用模拟的工程组织都开发出使用特定模拟代码的最佳做法解决方案提供商至少需要定制启动程序以完全符合公司最佳做法,以使公司专家接受这些工具,并使组织内每一个人信任产生的结果。

EASA技术架构来源:EASA

首创模拟应用软件和服务提供商及其提供方包括彗星解决方案SimApps,SimApp写工作空间和SimApp开发服务COMSOL多物理应用构建器EASA应用开发服务;ESRD系统智能工程模拟应用开发服务前端分析SmartApps开发服务色素化应用开发服务等由应用开发工具框架、应用开发服务以及现成产品专用套件等快速扩展生态系统率先准备为单个终端用户公司定制,由内部专家知识和最佳做法捕捉并嵌入

模拟应用如何工作

前端分析主管Juan Betts列出了模拟应用所操作的7件核心事

利用用户组织的知识-知识-方法-现有软件工具箱和前期设计
跨方设计变换和产品类
讲用词对象语言并有内置保障防止非专家用户创建无效设计
内部或跨工作流自动化,如CAD几何创建、分析和其他工程任务
从0D/1D功能和系统级建模到3DCAD、FEA和CFD计算分析
最常使用云驱动网络支持全球协作
建基于不可知服务器平台,可容纳各种软件工具集成,并允许实施启动小型快速显示回报

创建模拟应用过程通常分三步:先抓取工作流程,再创建程序,再实现民主化

ESRD的CAE-HandbookSim应用提供标准解决方案,处理非常方便用户环境的例常设计分析问题,确认可靠性出处:ESRD

工作流捕捉真的关乎过程捕捉贝茨解释程序创建即能放大控制并嵌入控件令非专家使用并实现企业民主化并发现这是一个迭代过程, 因为多次你的专家不知道他们知道什么使用敏捷产品开发过程即迭代民主化即你带它去企业并用受控方式部署它

彗星解决方案CTOMalcolm Panthaki详解模拟应用表示简单目标网络部署工程计算器目标集中回答特定产品设计特定水平忠诚的具体问题土易用任何地方都可用需要实用性强设计变化范围广并贯穿整个产品大全

彗星GearboxSimApp让变速箱设计师优化二级变速箱以备有压力和变速寿命约束的重量星光模拟自动化模版使用CAD(自控组合)、FEA(Nastran)和Romax(系统变速箱分析)工具执行计算,无缝合并管理系统3D模型源码:彗星解决方案

重要的是,他继续说, "需要专家认证专家将专业知识嵌入并认证专家事实上这些应用必须使用基础专家工具的全能性,而不是以某种方式受限的工具。最后,它们为用户提供无所不在访问各种计算电量,无论是内部集群或云层上都是如此。

Panthaki强调“这些应用从简单到高度复杂不等”。并不存在约束可从简单模块设计转向飞行器和汽车零件子系统设计,再转向复杂光学系统,这些系统需要多功能和多物理计算,如激光系统,甚至对PC板进行休克分析。”

高需求未满足非CAE专家生产工程师和制造公司其他人-目前安全有力地使用跨广域模拟能力.这些应用有可能扩展模拟存取和使用.从我们今天拥有的100万模拟专家开始-作为初级阶段-800万工程师立即从这些工具获益,最终达潜在用户数十倍-销售商、设计师和其他人想在日常工作中使用这些简单工程计算器

远非减少CAE专家需求,Panthaki表示,“专家的作用正在改变-专家对组织越来越有价值。他们的全球产品开发组织中需要模拟者现在可以免费访问它,而无需每次向专家查询。搭建每一种模型分析时, 你可以从专家时间的数日、时或周, 字面化到非专家时间的秒或分数-它第一次正确完成, 提供模板正确搭建。”

模拟终于民主化

自首次努力扩展模拟访问范围以来,模拟软件产业及其客户取得了长足进步,超出少数受过专门训练的分析师的范围,相比之下,大多数工程组织中发现非分析工程师和设计师的人数要多得多。分析师缺乏资源往往使他们在产品开发中陷入瓶颈-或更糟糕、无关紧要时,时间调度需要迫使项目在分析师完成工作前继续工作,然后使结果为其他项目成员所理解和理解

20多年前早期软件产品即试图通过将有限元素分析工具整合入CAD用户环境,使非分析工程师和设计师可使用一定程度的模拟能力早期热心后多用户总结说工具模拟功能安全化后被压缩到比原期望低得令人失望

软件开发商和服务提供商开通了大量新技术渠道-比早期尝试多得多精智能CAD/CAE互连互连性、无型结构分析和其他简化加速问题搭建技术、非常廉价云基HPC资源以及一波新适用垂直仿真应用