CAE技術(shù)助力產(chǎn)品研發(fā)全過(guò)程

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

來(lái)源:e-works
關(guān)鍵字:CAE 普及應(yīng)用創(chuàng)新設(shè)計(jì) 仿真

在CAE技術(shù)和軟件逐漸得到認(rèn)可的同時(shí),我國(guó)還有很多行業(yè)、很多企業(yè)并沒(méi)有應(yīng)用CAE技術(shù),他們對(duì)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(kāi)始普及?CAE應(yīng)用效果如何?企業(yè)該如何來(lái)評(píng)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(jìn)展? 帶著這些問(wèn)題,e-works采訪了美國(guó)ADINA R&D 公司中國(guó)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(tái),廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的工程仿真分析,包括機(jī)械制造,材料加工,航空航天,汽車,土木建筑,電子電器,國(guó)防軍工,船舶,鐵道,石化,能源等各個(gè)領(lǐng)域。在國(guó)內(nèi)擁有哈電,內(nèi)蒙一機(jī),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(jì)算流體動(dòng)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(duì)象是哪些?有無(wú)專門的行業(yè)解決方案。
葛孝月:ADINA軟件主要的用戶對(duì)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(jì)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(xì)。
記者:貴公司的優(yōu)勢(shì)有哪些?有哪些亮點(diǎn)。
葛孝月:ADINA以其深厚的歷史底蘊(yùn),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(jì)算效率,完善的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境等優(yōu)勢(shì)使其深受用戶信賴。
ADINA是全球功能最為強(qiáng)大、技術(shù)最為領(lǐng)先的非線性及多物理場(chǎng)耦合求解商業(yè)程序系統(tǒng),能將結(jié)構(gòu)場(chǎng)、溫度場(chǎng)和流場(chǎng)完全融合在一起,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)/溫度/流體耦合的高級(jí)分析,并且對(duì)于流固耦合問(wèn)題,兼具迭代耦合和直接耦合兩種算法。

記者:您認(rèn)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(jìn)步,產(chǎn)品在趨于多樣化、智能化的同時(shí),會(huì)不可避免地趨于復(fù)雜化。對(duì)于復(fù)雜的工程,人們都希望能在產(chǎn)品生產(chǎn)以前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行精確試驗(yàn)、分析和論證, CAE(Computer Aided Engineering,計(jì)算機(jī)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(jì)、工程分析、數(shù)據(jù)管理、試驗(yàn)、仿真和制造的綜合過(guò)程。
記者:您認(rèn)為CAE在企業(yè)組織架構(gòu)中的地位? CAE與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證什么區(qū)別?
葛孝月:CAE輔助企業(yè)從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段開(kāi)始,按實(shí)際條件進(jìn)行仿真和結(jié)構(gòu)分析,按性能要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和綜合評(píng)價(jià),以便從多個(gè)方案中選擇最佳方案,或者直接進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。
CAE相比較實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,既能得到結(jié)果,也能得到過(guò)程,更加的理論化和數(shù)據(jù)化。
記者:您認(rèn)為CAE與三維CAD工程師的定位與區(qū)別?他們?nèi)绾芜M(jìn)行合作?
葛孝月:CAE工程師主要研究以下三個(gè)方面的內(nèi)容:有限元分析對(duì)象,包括結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度分析、非線性和熱場(chǎng)計(jì)算等內(nèi)容;仿真技術(shù)的主要對(duì)象是分系統(tǒng)或系統(tǒng),包括虛擬樣機(jī)、流場(chǎng)計(jì)算和電磁場(chǎng)計(jì)算等內(nèi)容;優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要對(duì)象是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。
CAD工程師指工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為輔助工具來(lái)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的各項(xiàng)工作,如草圖繪制、零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、工程分析等,并達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本的目的。
CAE/CAD工程師可以在項(xiàng)目可行性,優(yōu)化結(jié)構(gòu)、降低成本等等進(jìn)行合作。
記者:您認(rèn)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(shí)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、以及扎實(shí)的行業(yè)理論功底(如機(jī)械,土木)等。
記者:CAE領(lǐng)域的軟件架構(gòu)是否達(dá)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(gè)已達(dá)到了多學(xué)科仿真技術(shù)集大成條件的軟件之一。
對(duì)于多學(xué)科的單物理場(chǎng)問(wèn)題:ADINA軟件具有ADINA-Structures(結(jié)構(gòu)分析模塊),可用來(lái)求解線性、非線性、穩(wěn)定性、動(dòng)力學(xué)等多方面的問(wèn)題;ADINA-Thermal(溫度,場(chǎng)問(wèn)題求解模塊),適用于進(jìn)行固體和結(jié)構(gòu)的溫度和熱流分析;ADINA-CFD(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析模塊),可用來(lái)求解各種流體動(dòng)力學(xué)問(wèn)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(dòng)等多方面的問(wèn)題。
記者:多學(xué)科仿真采用同一模型的日子還有多遠(yuǎn)?
葛孝月:對(duì)于多學(xué)科仿真采用同一模型,則目前僅有ADINA軟件能達(dá)到其要求。
對(duì)于同一模型的多學(xué)科問(wèn)題,ADINA軟件具有ADINA-TMC(熱、機(jī)械耦合求解模塊),主要用于全耦合熱-力問(wèn)題,熱分析結(jié)果影響結(jié)構(gòu),反之結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果也影響傳熱計(jì)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(chǎng)、溫度場(chǎng)和流場(chǎng)完全融合在一起,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)/溫度/流體耦合的高級(jí)分析,并且對(duì)于流固耦合問(wèn)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(duì)企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)所需信息和過(guò)程進(jìn)行全面管理的工具,通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的CAX 軟件的信息采集,保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息的一致和連貫;而仿真數(shù)據(jù)管理模塊則用來(lái)實(shí)現(xiàn)仿真計(jì)算程序與服務(wù)器前臺(tái)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(duì)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(shí)現(xiàn)無(wú)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(jìn)展?
葛孝月:ADINA軟件提供多種網(wǎng)格劃分器,具有強(qiáng)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(dòng)六面體網(wǎng)格劃分技術(shù),可以對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)六面體網(wǎng)格劃分,從而在節(jié)省技術(shù)人員工作時(shí)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(lái)促成劃分出優(yōu)良的網(wǎng)格并降低計(jì)算規(guī)模。對(duì)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(dú)立劃分,界面上的網(wǎng)格也不需要一致。
記者:如何判斷多個(gè)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(jì)語(yǔ)言,該參數(shù)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)質(zhì)上由類似于FORTRAN語(yǔ)言的ADINA命令所組成,也具有參數(shù)、數(shù)組表達(dá)式、函數(shù)、流程控制、宏以及用戶程序等。這些命令可以寫進(jìn)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫的程序,命令的參數(shù)可以賦確定值,也可以通過(guò)表達(dá)式的結(jié)果或參數(shù)的方式進(jìn)行賦值。用戶可以利用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言將ADINA命令組織起來(lái),編寫出參數(shù)化的用戶程序,實(shí)現(xiàn)有限元分析的全過(guò)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(gè)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(lái)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(shí)密集型產(chǎn)品,它們就應(yīng)當(dāng)隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來(lái),互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和全球信息化有一個(gè)新的大發(fā)展。不僅CAE軟件的功能會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)充,其性能也會(huì)進(jìn)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(shí)技術(shù)的發(fā)展,用戶界面會(huì)有全新的變化,更加的便捷與人性化。
記者:請(qǐng)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(jī)制,不斷在全球范圍內(nèi)廣泛的搜集用戶的意見(jiàn)及建議,出現(xiàn)頻率最高的意見(jiàn),絕對(duì)是研發(fā)的主攻重點(diǎn)。隨著ADINA每一個(gè)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(huì)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(xiàng)目實(shí)踐,同行交流等。另外還會(huì)安排專人走訪了解用戶使用水平并聽(tīng)取意見(jiàn),請(qǐng)用戶給服務(wù)工程師打分,這將與服務(wù)工程師的績(jī)效工資掛鉤,以制度保證服務(wù)質(zhì)量。
市場(chǎng)推廣上:
1、全方位與各區(qū)域的重點(diǎn)高校合作,為用戶儲(chǔ)備技術(shù)人才,建立用戶體驗(yàn)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(huì)議、市場(chǎng)活動(dòng)。
3、進(jìn)一步深化與權(quán)威媒體、行業(yè)協(xié)會(huì)的合作。
4、積極的規(guī)劃整理現(xiàn)有的使用手冊(cè)、工程手冊(cè),讓初學(xué)者能做到深入淺出,易學(xué)易懂,對(duì)于精通者能夠百尺竿頭,更進(jìn)一步。
銷售策略上:不斷加強(qiáng)銷售人員的專業(yè)素質(zhì),在理解公司產(chǎn)品、服務(wù)特點(diǎn)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(jià)值的體現(xiàn)帶動(dòng)產(chǎn)品銷售。

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