虛擬原型設計
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
虛擬原型設計的視頻教程
從概念設計到虛擬驗收：實時車輛模型在數字化設計的核心作用
核心主題與收獲： · 理解為何實時車輛模型是現代數字工程的核心 —— 它能銜接概念設計、系統集成與虛擬驗收全鏈路。 · 學習行業領先的企業如何借助 VI-CarRealTime 加速電動化進程、主動底盤集成，以及純電動汽車（BEV）專屬參數調校。 · 探索實用的工作流程與應用案例，了解其如何縮短開發周期、提升協作效率，并減少對物理樣車的依賴。
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PLM#使用虛擬孿生設計和驗證AD/ADAS和前照燈，加速并保護明天的交通運輸解決方案
單一數據源：所有SCANeR模型都在3DEXPERIENCE中管理 在3DEXPERIENCE平臺上中繼SCANeR仿真 數字連續性：本機3DEXPERIENCE資產（系統模型、3D模型、嵌入式軟件模型）和SCAeR資產（地形、道路、建筑、家具、車輛）之間的連續性 統一P&O SSO、統一搜索 Unified Configuration Management:所有資產都采用相同的方法進行管理
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虛擬原型設計的實例教程
本文作者：P?r-Ola Jansell
Altair 副總裁兼重型機械、卡車與軌道交通全球技術負責人
重型裝備行業長期以來主要依賴物理原型設計。在許多情況下，物理原型是法規要求的必要環節。畢竟，這些大型重型設備承受著巨大壓力和磨損，必須確保操作人員和周圍人員的安全。
1虛擬原型技術的崛起
隨著仿真技術（特別是有限元分析/FEA）在20世紀90年代的出現和發展，行業迎來了新的設計和測試范式，虛擬原型技術開始發揮更大作用。如今，該行業正在經歷又一次范式轉變：虛擬原型正從輔助驗證工具發展成為設計、測試和認證過程中的核心能力與驅動因素。了解虛擬原型技術的發展歷程，有助于我們認識它如何革新重型裝備設計，并預見其未來發展方向。
2工具生態的擴展
在20世紀90年代初虛擬原型工具問世前，重型裝備設計相對保守。許多設計多年來甚至幾十年都未發生重大變化。由于所有設計都必須進行物理測試，開發過程緩慢、繁瑣且成本高昂，這抑制了創新嘗試。
雖然行業普遍希望以更低成本制造更好的設備，但傳統方法往往只能通過增加高應力區域的材料用量來提升強度和耐用性。FEA技術改變了這一局面。90年代，一些先驅企業推出了比以往更堅固耐用、同時更輕便靈活的機械設備。
數字化工具使制造商能夠通過重新評估整個設計流程來解決問題，而不僅僅是增加材料。那些原本僅將FEA用于驗證和測試的企業意識到，必須將其應用于包括優化和認證在內的全生命周期。快速有效采用新技術的企業將獲得顯著商業優勢。
進入21世紀后，企業對虛擬原型工具的運用更加成熟，并將數據分析和散料模擬等新功能納入技術體系。開發速度加快、成本降低，創新水平顯著提升。
展開 本文作者：Altair 重型機械全球技術副總裁
P?r-Ola Jansell
礦業裝備設計正經歷一場由虛擬原型技術引領的范式轉移。Altair重型機械全球技術副總裁P?r-Ola Jansell指出，通過融合仿真、AI與數據分析的虛擬原型技術，礦業企業正在實現：
研發效率的指數級躍升
將原型測試周期從傳統數月縮短至數天
通過數字孿生實現90%設計缺陷的早期識別
動態載荷仿真精度達到物理測試的98%匹配度
Altair EDEM 離散元仿真技術研討會
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價值重構：更智能的設計范式
虛擬原型技術的核心優勢在于：
多物理場協同仿真
結合FEA有限元分析與DEM離散元法
數字孿生實現全生命周期預測
AI驅動設計革命
幾何深度學習使仿真速度提升1000倍
智能優化算法自動生成創新方案
全流程價值閉環
從給料機卸料到破碎機工況模擬
覆蓋振動篩、磨機頭等關鍵部件驗證
已落地的行業變革
某礦山設備商通過AI仿真將轉接溜槽設計周期從6周壓縮至3天
圓錐破碎機物料破碎分析精度達到物理測試的98%
帶式給料機散料卸料仿真誤差小于5%
未來已來：AI與數字孿生的新邊疆
知識圖譜驅動的AI代理將重塑供應鏈決策
多學科系統仿真打破數據孤島
實時性能優化降低30%運維成本
"這不僅是技術升級，"Jansell強調，"更是設計思維的徹底重構。
展開 重型裝備工程師需要不斷改進和優化裝備設計，但他們如何才能更快完成正確的產品設計，從而滿足項目和產品目標呢？預測式性能工程的業務潛能巨大，能夠助力企業解鎖新的創新和性能水平。
下載 Tech-Clarity 近期編撰的分析報告，探索
如何通
過虛擬原型和整體建模提高性能工程成熟度改進效率并降低成本
。
點擊鏈接 獲取報告
http://t8iw4ulf0hpixn8k.mikecrm.com/Mb9aR16
通過成熟度模型框架賦能持續改進
企業可以
通過成熟度模型框架賦能持續改進完善
以下四個方面，從而
提高性能工程設計成熟度
：
創建整體設備模型
利用仿真預測性能
利用測試改進預測
利用現場數據改進預測
借助西門子全面數字孿生來達成項目目標
如今更加儀表化且互聯的產品可以為設備制造商提供全新的機會，利用來自物聯網、控制系統和其他數據源的大量現實世界的操作數據來確定性能改進。
改進性能工程設計的首要步驟是確保數字化的產品演示，或者數字孿生，能充分反映最終產品。
重型裝備企業可以借助西門子全面數字孿生來達成項目標并降低成本。
重型裝備工程持續驗證的優勢
為了實現項目目標并優化性能，重型裝備工程必須能夠通過測試和現場數據預測來
增加虛擬驗證和改進。
展開 使用場景
車輛設計過程中任何階段都能進行NVH的虛擬原型設計
在物理原型設計之前可設置NVH目標，將目標逐步細化為單個元件
競爭對象車輛標桿管理
開發過程中進行傳動系統聲品質評估
客戶、管理層和市場人員的NVH評估
幫助電腦輔助工程分析師了解車輛NVH設計更改的影響
桌面駕駛和車內選項
除了匹配車輪和踏板系統的桌面PC，可使用更多選項。全車NVH模擬器可實現更多真實性，在真實的靜態車輛之前顯示道路，配備擴音器和振動器——以便進行振動模擬。通過道路模擬器，實際駕駛車輛時的車輛聲音可進行評估?，F有車輛和環境的聲音可進行修改而非替代，從而對設計聲音進行自然呈現——在最真實的模擬器中進行自然呈現。
功能
在車輛之間進行切換，比較各種競爭對手車輛和各種設計的特點
迅速評估各種駕駛條件和部分載荷條件，在全作業范圍之內評估車輛
切換各種不同的元件，對不同元件進行實時過濾，對車輛的聲學和振動品質進行工程設計
隨時或在任何天氣條件下在數據庫中駕駛任何車輛
創建道路和車道來適應環境和測試要求
評審團評估工具，可對主觀意見進行量化分析
測試和電腦輔助工程數據
模擬模型可能包含任何NVH數據，從簡單地錄制整車聲音到工程設計模型，包括道路和（噪聲）源貢獻數據，修改后的元件。模擬器可輕松將CAE預測數據融入，插入真實車輛的NVH數據時可對虛擬元件設計進行主觀評估。
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展開 Wanjau表示：“Ansys仿真將有助于降低我們的DAC技術成本，通過實現虛擬原型設計，減少對傳統物理原型的需求，并創建用于實時監控技術的數字孿生，幫助識別和解決代價高昂的故障，甚至預測機器的未來性能。”
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微型化還使得物理測試變得更加困難，從而增加了利用仿真對光機設計進行虛擬原型設計的需求。
自適應光學的發展
主動改變透鏡和反射鏡的形狀，從而改變其光學屬性，是一種有前景的方法，可以補償由機械和熱載荷引起的變形。為了實現這些實時調整，需要將出色的控制軟件與快速準確的機電驅動相結合。
正確設計有效且低成本的自適應光學元件依賴于經過驗證的光學設計流程，其中包括強大的光機工作流程。
Wanjau表示：“Ansys仿真將有助于降低我們的DAC技術成本，通過實現虛擬原型設計，減少對傳統物理原型的需求，并創建用于實時監控技術的數字孿生，幫助識別和解決代價高昂的故障，甚至預測機器的未來性能?！?/div>
這些工作的一個關鍵重點是，通過Ansys軟件的虛擬原型設計平臺來評估器件和技術性能。Victory自20世紀90年代初就一直是Ansys的用戶，他于2012年加入onsemi，并幫助該公司創建了行業領先的功率半導體設計賦能能力，助力onsemi屹立于半導體產品創新的最前沿。
此外，該公司利用虛擬測試和原型設計，相較于傳統物理方法，最大限度地減少了時間和成本。因此，這家國際供應商能夠優化和推進設計、降低成本，并加速開發。
Wingcopter利用仿真技術改進其無人機設計，在保持載荷能力的同時增加飛行里程，并更快地運送重要物資
主要亮點
Wingcopter開發的無人機可自主將重要物資（包括疫苗、藥物、血液/其他實驗室樣本和醫療設備）運送到難以抵達的地區，從而加快運送速度并降低成本
在Ansys的支持下，Wingcopter利用仿真技術加速其無人機技術的虛擬原型設計
從概念設計到虛擬驗收：實時車輛模型在數字化設計的核心作用
來自VI-grade 公司的工程師將解讀行業領先的企業如何將 VI-CarRealTime 作為其數字化工具鏈的核心組件。
車輛系統日益復雜，主機廠及供應商需要一套強大的數字化核心體系 —— 既能加速創新，又能降低成本與實車測試。VI-CarRealTime提供了統一的實時車輛動力學模型
全文內容選自 Altair 區域技術交流會華東站
Altair 高級技術經理 陳剛《 AI 驅動 CFD 仿真》演講
大家好，我這次演講的主題和流體力學結合AI相關，接下來分成幾個主題進行。首先我們把 Altair CFD 的解決方案簡單介紹一下。
1.流體仿真求解器
HyperWorks 產品包里面包含了通用的 CFD 工具，也就是解 NS 方程的工具，
行業現狀：
檢具是用于檢測汽車零部件尺寸質量的專業工具，是零部件質量評價所不可或缺的一環。隨著我國新能源汽車行業的蓬勃發展，專業的客制化檢具需求也不斷增加，以此滿足諸多零部件的質量評定。
然而新車型的研發，往往伴隨著大量的檢具定制成本。據統計，每一輛汽車的車身部分都包含著三千多個鈑金件及上百個飾件，汽車主機廠將會按需求定制數量龐大的檢具設備，來滿足諸多零部件的尺寸質量檢測需求。每年花費的檢具上的費用可能多達上千萬
行業現狀
檢具是用于檢測汽車零部件尺寸質量的專業工具，是零部件質量評價所不可或缺的一環。隨著我國新能源汽車行業的蓬勃發展，專業的客制化檢具需求也不斷增加，以此滿足諸多零部件的質量評定。
然而新車型的研發，往往伴隨著大量的檢具定制成本。據統計，每一輛汽車的車身部分都包含著三千多個鈑金件及上百個飾件，汽車主機廠將會按需求定制數量龐大的檢具設備，來滿足諸多零部件的尺寸質量檢測需求。每年花費的檢具上的費用可能多達上千萬
展望2030年，行業即將迎來虛擬原型與設計技術的又一次革命性變革——人工智能（AI）、數字孿生及AI代理等前沿技術將成為核心驅動力。
3人工智能與未來技術革新
人工智能、數據分析與仿真技術的融合——結合更高效、更強大的高性能計算（HPC）和云資源——將再次重塑重型裝備行業。
