自主CAE
關注創(chuàng)建者：安世亞太 創(chuàng)建時間：2021-05-31
自主CAE的視頻教程
專業(yè)的CAE前后處理集成系統(tǒng) FastCAE開源平臺發(fā)布會
專業(yè)的CAE前后處理集成系統(tǒng) —FastCAE開源平臺發(fā)布會 適用人群：面向高校、研究所及企業(yè)；開展自主CAE軟件研發(fā)工作的用戶；從事CAE領域相關研究及軟件開發(fā)人員，特別是正在開展大規(guī)模自主CAE軟件研發(fā)項目的團隊。
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自主CAE的實例教程
（原創(chuàng)，轉載請注明出處）
1 總結概述
隨著有限元基礎理論和Abaqus內(nèi)部實現(xiàn)方式研究系列的文章的發(fā)布，我們每十篇將總結一下我們在開發(fā)自主CAE過程中的實際經(jīng)驗和體會，和大家共同探討自主CAE的發(fā)展道路：
（1）自主CAE開發(fā)實戰(zhàn)經(jīng)驗第一階段總結。介紹了iSolver開發(fā)以來的階段性總結，從整體角度上介紹一下自主CAE的一些實戰(zhàn)經(jīng)驗，包括開發(fā)時間預估、框架設計、編程語言選擇、測試、未來發(fā)展方向等。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/532475
（2）自主CAE開發(fā)實戰(zhàn)經(jīng)驗第二階段總結：iSolver上一階段主要是技術功能的開發(fā)研究，第二階段介紹自主CAE開發(fā)過程中的商業(yè)化思維和可擴展、易維護平臺的重要性。
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1204970
本文為第三階段，介紹自主CAE軟件的開發(fā)目標的初心、市場推廣策略和第三階段iSolver的開發(fā)重點。
2 第三十一篇：自主CAE開發(fā)實戰(zhàn)經(jīng)驗第三階段總結：
2.1 “初心”- 以市場和經(jīng)驗分享為開發(fā)目標
自主CAE軟件的開發(fā)進入了第三階段，當我們五年前在技術鄰上發(fā)布iSolver第一個版本時，自主CAE基本無人問津，前途灰蒙蒙一片，國內(nèi)也沒幾個愿意聲稱自己是做自主CAE軟件的，當時我們還在文章中寫過，按現(xiàn)有的開發(fā)經(jīng)驗來說，如果不是國家政策和發(fā)展模式的轉變，預估一下，我們這一代人退休了，自主CAE可能還是沒法達到商用。沒想到隨著中美貿(mào)易的緊張，短短兩三年，自主CAE已是百花齊放、百家爭鳴的時代。
展開 自主CAE需要的是百花齊放百家爭鳴，現(xiàn)在用戶對國內(nèi)的CAE基本不相信，無論你是做什么行業(yè)什么專業(yè)的，當大家都花時間在潛心研究自主CAE時，才可能把自主CAE真正做到實處，給客戶信心，新的自主CAE也更容易被客戶接受。
現(xiàn)在的國外CAE一套動輒數(shù)百萬，這個定價明顯虛高，小企業(yè)根本承擔不起，很大程度是壟斷造成的，只有中國國內(nèi)有了可替代的方案，國外的CAE軟件的價格才會主動降下來，這對我們每個企業(yè)來說可以省掉一大筆經(jīng)費。而且國外CAE還有各種限制措施，國防關鍵工程不能用，license節(jié)點數(shù)目受限，內(nèi)部計算方式不公開，這些都需要國內(nèi)自主CAE成長起來才有談判資格。
1.2 撥開重重的迷霧，商業(yè)CAE軟件開發(fā)還是有跡可循的
1.2.1 商業(yè)化的思維
很多做技術的人都看不起商業(yè)化，那是不是可能因為恰恰是我們商業(yè)化做的不好或者根本無力做商業(yè)化推廣呢？我們以前一直從事技術方面的開發(fā)工作，以前覺得技術是最重要的，但在自主CAE商業(yè)化推廣摸索一段時間后，才發(fā)現(xiàn)技術是最次要的，商業(yè)化推廣更重要，當你商業(yè)化做的好的話技術是可以用商業(yè)搞定的，看看最近幾年大廠商在不斷的合并就知道了。
在以前，商業(yè)化肯定只能是靠金錢才能堆出來，但現(xiàn)在網(wǎng)絡資源很多，傳播途徑和范圍也可能現(xiàn)象級的，同時有些成本都可以忽略，這也給了大家更多的機會方便的宣傳自己的產(chǎn)品，使得自主CAE的宣傳有可能和商軟在同一個舞臺了，就像現(xiàn)在的技術鄰一樣。
1.2.2 學會取舍
幾乎所有的工程師都會夢想提出一套方案解決所有問題，并為之付諸半生的努力奮斗，最終毫無意外地折戟沉沙。需求是無限的，軟件能力是有限的，明確的定位和務實的發(fā)展計劃是自主CAE軟件一開始就需要考慮的。
展開 近些年來，隨著國家對自主“工業(yè)軟件”的高度重視，很多科研院所和軟件公司，相繼推出了面向各個領域的自主的CAE系統(tǒng)，為什么這些系統(tǒng)沒有能夠在市場上推廣開來呢？
我認為一個重要原因，就是缺乏一個高效的前處理工具。
一般認為，有限元的前處理，占整體仿真工作時間的70%。因此即使我們有好的求解器，能對標國外主流軟件，如果沒有一個自主的、能夠與國外系統(tǒng)相媲美的前處理工具，整體系統(tǒng)也很難在市場上推廣開來。
關于前處理的核心部分“網(wǎng)格劃分”，其實國內(nèi)很多單位也有很多建樹，研發(fā)了各種各樣的高效算法。
那么為什么還是沒有能夠開發(fā)相應的、客戶期待的前處理工具呢?
我認為一個重要原因，就是缺少自主CAD技術的支持！
早年我做有限元分析的時候，用的是CAE前處理工具先驅(qū) PATRAN，可以自主生成網(wǎng)格，不使用復雜幾何建模工具。但是現(xiàn)在不同了，三維CAD的普及，使得人們不愿意從零開始再建分析模型，因此能夠?qū)牒吞幚鞢AD模型就變得十分關鍵。而且即使自主創(chuàng)建分析模型，也是基于先進的CAD內(nèi)核技術開發(fā)的建模功能，以提高建模效率。
國產(chǎn)CAE軟件的前處理，由于沒能使用商用的CAD幾何建模引擎（以前是“成本”原因、現(xiàn)在是“卡脖子”風險），因此CAD模型處理困難、效率低、效果差，滿足不了用戶的要求。導致整體CAE系統(tǒng)也沒法在市場上推廣。
鑒于目前國產(chǎn)自主CAE的研發(fā)困境，我們非常希望能夠和廣大的CAE廠商合作，提供完全自主的三維幾何建模引擎DGM，提供我們正在研發(fā)的“CrownCAD for CAE”平臺。
三維幾何建模引擎DGM，具備100%源代碼，擁有完全自主知識產(chǎn)權。對標國外高端幾何建模引擎Parasolid和ACIS，并與其兼容。
基于自主內(nèi)核DGM，我們研發(fā)了國內(nèi)首款、完全自主、基于云架構的三維CAD產(chǎn)品CrownCAD。
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1 第四十一篇：自主CAE開發(fā)實戰(zhàn)經(jīng)驗第四階段總結：
2 總結概述
隨著有限元基礎理論和Abaqus內(nèi)部實現(xiàn)方式研究系列的文章的發(fā)布，我們每十篇將總結一下我們在開發(fā)自主CAE過程中的實際經(jīng)驗和體會，和大家共同探討自主CAE的發(fā)展道路：
（1）自主CAE開發(fā)實戰(zhàn)經(jīng)驗第一階段總結。介紹了iSolver開發(fā)以來的階段性總結，從整體角度上介紹一下自主CAE的一些實戰(zhàn)經(jīng)驗，包括開發(fā)時間預估、框架設計、編程語言選擇、測試、未來發(fā)展方向等。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/532475
（2）自主CAE開發(fā)實戰(zhàn)經(jīng)驗第二階段總結。iSolver上一階段主要是技術功能的開發(fā)研究，第二階段介紹自主CAE開發(fā)過程中的商業(yè)化思維和可擴展、易維護平臺的重要性。
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1204970
（3）自主CAE開發(fā)實戰(zhàn)經(jīng)驗第三階段總結。介紹自主CAE軟件的開發(fā)目標的初心、市場推廣策略和第三階段iSolver的開發(fā)重點。
https://www.yqgqt.org.cn/post/1294824
本文為第四階段，分享自主CAE軟件在團隊的抉擇、產(chǎn)品方向和迭代響應速度等的經(jīng)驗，并介紹iSolver在這個階段工程案例、前后處理、對標Nastran精度的一些成果。
展開 在1980年代我國CAE自主開發(fā)應用的鼎盛時期，各高校、研究院所積累了許多很有價值的自主開發(fā)或從國外引進的CAE分析源程序，如SAP5、Dyna2D、Dyna3D等，這些程序在國外商業(yè)CAE軟件形成壟斷之前曾經(jīng)發(fā)揮過巨大作用，雖然看似年代久遠了一點，但CAE求解器本身就應該靠不斷積累而發(fā)展的，重新開發(fā)也不能跨越這些源程序形成的基礎，將這些代碼消化吸收、改進重構快速形成自主CAE求解器的雛形，在此基礎之上逐步開發(fā)補充功能模塊，縮短與國外CAE軟件的差距，這無疑又是可行捷徑之一。
3、操作系統(tǒng)模式
基于開源的Linux操作系統(tǒng)，通過消化吸收，根據(jù)實際需求與國內(nèi)用戶特點，注重系統(tǒng)的安全性能，定制研發(fā)了自主可控的國產(chǎn)操作系統(tǒng)：麒麟。如新近完成首次中修改造的遠望5號船上信息設備基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，麒麟操作系統(tǒng)得到廣泛應用。
目前互聯(lián)網(wǎng)上有許多開源的CAE軟件求解器，其中不乏優(yōu)秀的開源CAE求解器，對于技術積累比較薄弱的國內(nèi)CAE軟件開發(fā)狀況，在開源CAE軟件基礎上進行消化吸收并加以利用不失為一種可行之策。但是必須在開源協(xié)議許可的框架下進行，如果進行商業(yè)化還必須付出一定費用。如果真正消化吸收并轉化重構為自主產(chǎn)品需要投入大量精力，另外，開源軟件畢竟與商業(yè)軟件尚有一定差距，也很難短期內(nèi)形成競爭力。但作為長期的人才培養(yǎng)，和解決局部問題的努力，仍然非常具有價值。
對于國產(chǎn)自主可控CAE軟件而言，三種模式相比較航母模式代價較小收效更大，不失為上上之策。
“有志者，事竟成，破釜沉舟，百二秦關終屬楚；苦心人，天不負，臥薪嘗膽，三千越甲可吞吳”。
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它的成功發(fā)布，標志著神工坊</span><sup style="background-color: rgba(1, 0, 0, 0);">?</sup><span style="background-color: rgba(1, 0, 0, 0);">在建立自主可控的CAE生態(tài)道路上邁出了堅實的一步。
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/531029
3.2 ========第二階段========
第十一篇：自主CAE開發(fā)實戰(zhàn)經(jīng)驗第一階段總結。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/532475
第十二篇：幾何梁單元的剛度矩陣。
通過參與中級CAE應用工程師仿真培訓，可獲得工業(yè)和信息化部教育與考試中心頒發(fā)的技術證書，學員還將深入掌握結構分析與流體仿真的基礎理論、數(shù)值計算技術及其廣泛應用，并依托自主研發(fā)的CAE仿真平臺，實踐分析工程案例。培訓結束后，學員將具備獨立建模、分析特定項目技術可行性的能力，熟練運用仿真軟件評估方案可行性，并能撰寫詳盡的分析報告。
他還特別指出：“云道智造Simdroid-EC作為國內(nèi)首個實現(xiàn)全面自主替代的CAE軟件商品，在中國工業(yè)軟件突圍史上具有里程碑意義。”
通過本課程的學習，學員能全面且體系化的使用自主CAE仿真軟件進行產(chǎn)品的數(shù)字化設計、數(shù)值模擬、測試優(yōu)化等工作，最終具備解決基礎工程問題的能力
(初級課程課程大綱??）
（中級課程課程大綱??3天集訓）
仿真（CAE）應用工程師認證師資隊伍匯聚了國內(nèi)頂尖的CAE軟件專家，由自主工業(yè)軟件頂級的算法專家、研發(fā)專家、應用專家構成。
（CAE仿真工程師薪資遠高于城市平均薪資）
02
《仿真CAE應用工程師》中級認證
通過培訓，可以深入掌握結構與流體仿真分析的基礎理論、數(shù)值計算方法及其應用領域，并熟練運用自主CAE仿真平臺處理實際工程案例。培訓后，學員將能夠自主完成特定案例的建模與技術可行性分析，獨立運用仿真軟件對方案進行可行性評估，并編制專業(yè)的分析報告。
通過本課程的學習，學員能全面且體系化的使用自主CAE仿真軟件進行產(chǎn)品的數(shù)字化設計、數(shù)值模擬、測試優(yōu)化等工作，最終具備解決基礎工程問題的能力
(初級課程課程大綱??）
（中級課程課程大綱??3天集訓）
仿真（CAE）應用工程師認證師資隊伍匯聚了國內(nèi)頂尖的CAE軟件專家，由自主工業(yè)軟件頂級的算法專家、研發(fā)專家、應用專家構成。
此APP采用自主CAE軟件Simdroid對旋風分離器內(nèi)的氣相流場進行了參數(shù)化建模仿真，仿真過程整合成旋風分離器流場分析APP。只用戶需要改變分離器主要設計尺寸就可以模擬各工況下的介質(zhì)流動狀態(tài)，分析分離器內(nèi)流體渦旋偏心程度，判斷設備結構設計合理性。
摘要：本文基于安世亞太自主研發(fā)的PERA SIM Fluid流體仿真軟件，以船體為研究對象，采用VOF多相流模型，計算了其在靜水中的行駛阻力，獲得了船行波的變化特性以及阻力數(shù)值，并與成熟的CFD軟件對比，驗證了國產(chǎn)仿真軟件PERA SIM Fluid的精確性和可靠性。
關鍵詞：船舶，VOF，CFD，PERA SIM Fluid
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摘要：本文基于PERA SIM Fluid 通用流體仿真軟件建立了汽車電子水泵仿真的過程，從導入幾何模型開始，到劃分多面體網(wǎng)格、對葉輪及蝸殼壁面進行邊界層控制，在物理模型設置中賦予材料參數(shù)及選擇合理的湍流模型、賦予計算域參考坐標系和轉速，在邊界條件中定義進出口類型，并給定參數(shù)、匹配好交界面后，進行求解方法的控制和輸出參數(shù)的監(jiān)控，最終得到關注的性能結果，并通過云圖、矢量圖、流線等方式對仿真結果進行可視化分析
