用于绘制大型结构的地图——如采矿设备、建筑和石油钻塔——这些模拟需要强大的计算机在数小时内进行密集计算，耗费了工程公司大量的时间和金钱。
现在麻省理工学院的分支Akselos在多年研究的基础上开发了一种新颖的软件，该软件使用预计算的超级计算机数据来计算结构部件——就像模拟的“乐高”——在几秒钟内求解有限元模型。
例如，用传统的FEA软件可能需要数小时的模拟，用Akselos的平台可以在几秒钟内完成。
数以百计的采矿、发电、石油和天然气行业的工程师现在正在使用Akselos软件。这家初创公司还为互联网公司提供软件MITx结构工程课程。
Akselos的首席技术官David Knezevic说，Akselos的目标是利用其技术使3D模拟在全球范围内更容易实现，以促进高效的工程设计。David Knezevic与前麻省理工学院博士后Phuong Huynh和校友Thomas Leurent SM’01共同创立了这家初创公司。
Knezevic说:“我们正试图释放仿真软件的价值，因为对于许多工程师来说，目前的仿真软件速度太慢，工作量太大，特别是对于大型模型。”“高保真模拟可以实现更经济的设计，更好地利用能源和材料，总体上提高整体效率。”
“模拟组件”
Akselos的软件运行在一种叫做“简化基(RB)分量法”的新技术上，该技术是由麻省理工学院的福特工程教授Anthony Patera与Knezevic和Huynh共同发明的。(该技术建立在Patera团队10年的研究基础上。)
这种技术融合了RB方法的概念(RB方法通过更快地解决相关计算来重现昂贵的FEA结果)和将大型模拟分解为组件组装的想法。
Knezevic说:“我们开发了一种基于组件的简化基方法，它使用户能够用一组参数化组件构建大型复杂的3D模型。”
2010年，该公司的创始人加入了一个由帕特拉领导的团队，利用这种技术开发了一款移动应用程序，可以在智能手机上几秒钟内显示超级计算机模拟结果。
一台超级计算机首先解决了一些问题——比如流体在管道中绕着一个球形障碍物流动——这些问题有一个已知的形式，但需要几十个不同的参数。(这些参数是自动选择的，以涵盖一系列可能的解决方案。)当应用程序用户为问题输入自定义参数时——比如球形障碍物的直径——应用程序将通过引用预先计算的数据为新参数计算一个解。
今天的Akselos软件运行的原理与此类似，但采用了新的软件和基于云的服务。超级计算机预先计算单个部件，例如，一个简单的管子或一个复杂的机械部件。Knezevic说:“这为每个组件创建了一个大的数据足迹，我们将这些数据推送到云端。”
这些组件包含可调参数，使用户可以更改属性，如几何形状、密度和刚度。工程师可以访问和定制一个预先计算的组件库，将它们拖放到一个“汇编器”平台上，并将它们连接起来构建一个完整的模拟。之后，该软件将引用预先计算的数据，在几秒钟内创建高度详细的3D模拟。
例如，在一个演示中，一家矿业公司使用Akselos库中可用的组件快速创建了一个装载机基础设施模拟——包括需要检查的高应力“热点”。当现场检查人员发现裂缝时，他们将这一信息传递给工程师，工程师将损坏情况添加到模拟中，并在几分钟内创建修改后的模拟。
Knezevic说:“该软件还允许人们模拟机器的真实状态。”Knezevic说:“通常基础设施已经使用了几十年，远远不是原始的——有损坏、洞或腐蚀——你想要表现出这些缺陷。”“这对今天的工程师来说并不简单，因为用其他软件无法完整地模拟大型结构的3D细节。”
最终，通过利用速度和存储之间古老的权衡，将数据推送到云端帮助了Akselos:通过存储和重用更多的数据，算法可以做更少的工作，从而更快地完成。
“如今，有了云技术，存储大量数据不是什么大问题。与其他方法相比，我们存储了更多的数据，但这些数据反过来又让我们运行得更快，因为我们能够重用尽可能多的预计算数据。”
把技术带到世界
Akselos成立于2012年，之前Knezevic和Huynh以及Leurent(早在2000年就与Patera集团开始了FEA工作)因“智能手机上的超级计算”创新获得了Deshpande创新拨款。
“这是一个导火索，”克内泽维奇说。“我们的热情和目标一直是为世界带来新技术。这就是德什潘德中心和麻省理工学院创新生态系统的优势所在。”
从那时起，Akselos在麻省理工学院风险指导服务(VMS)的额外帮助下成长起来。VMS的导师指导团队进行融资、销售、向用户开放网络平台和招聘。
Knezevic说:“我们需要一个参谋。“我们会参加会议，讨论各种想法，帮助我们做出正确的决定。我认为我们所有的决定都受到了那种讨论的影响。这是你在其他地方没有的真正的奢侈品。”
为了扩大他们的知名度，并回到学术领域，Akselos与Simona Socrate合作，她是麻省理工学院机械工程的首席研究科学家，她正在使用这家初创公司的软件——尽管是有限的版本——在她身上MITx类，2.01x(结构元素)。
Knezevic说，来自学生的反馈是积极的。首先，他听说该软件允许学生“通过简单地解决数学问题，建立对结构物理的直觉，而不仅仅是他们所能看到的。”
他说:“在2.01x课程中，学生学习轴向加载、弯曲和扭转——我们为每种情况提供了应用程序，这样他们就可以在浏览器中以3D的形式可视化应力、应变和位移。”“我们认为这是向学生展示快速3D模拟的价值的一种很好的方式。”
在商业上，Akselos正在扩张，在波士顿、越南和瑞士的三个分支机构雇佣更多的员工，建立一个用户社区，并计划继续参与edX课程。
在Knezevic那边，在波士顿的办公室，所有的工作都是软件开发，根据客户的需求定制功能——这对这位长期研究人员来说是一个可喜的挑战。
“在学术界，通常只有你和少数同事使用该软件，”他说。“但在一家公司，你会让世界各地的人玩着它，测试它，说，‘这个按钮需要在那里’或‘我们需要这种新型的分析。一切都以顾客为中心。但在学术工作上有一个坚实的基础是很好的，我们可以在此基础上继续发展。”
了下:快速原型
