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近日有人哭訴：我前幾天做了個(gè)仿真，一共花了一周，卻有5天時(shí)間都在畫網(wǎng)格！是不是哪里搞錯(cuò)了？畫網(wǎng)格是技術(shù)活，也是體力活。在一個(gè)完整的仿真流程中，生成網(wǎng)格這一步經(jīng)常會(huì)占據(jù)工程師大部分時(shí)間和精力。正因?yàn)榇耍弦恢倍蓟钴S著很多靠畫網(wǎng)格賺零花錢的野生仿真工程師，俗稱“網(wǎng)格民工”。今天就聊聊讓仿真新手頭大，讓仿真老手頭禿的“網(wǎng)格”。一、什么是網(wǎng)格？

普通課程：試錯(cuò)成本全由你承擔(dān)1) 參數(shù)設(shè)錯(cuò)：不知道 “流體密度該設(shè) 1000 還是 100”“耦合界面該選 tie 還是 contact”，只能憑感覺試，一次計(jì)算可能要等 2 天，試錯(cuò) 3 次就是 6 天；2) 模型報(bào)錯(cuò)：網(wǎng)格扭曲、耦合失敗，沒人告訴你原因，只能自己在網(wǎng)上找答案，可能找到的還是過時(shí)的方法；3) 結(jié)果無效：花了 1 周做出仿真結(jié)果，卻不知道 “是否符合工程標(biāo)準(zhǔn)”，最后發(fā)現(xiàn)

3DGS是在傳統(tǒng)仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)三維建模環(huán)節(jié)進(jìn)行革新，屬于“老樹開新花”的迭代升級(jí)；世界模型則走的是AIGC技術(shù)路線，通過直接生成所需仿真數(shù)據(jù)，完全跳過三維建模步驟，屬于“大力出奇跡”的顛覆式創(chuàng)新。前者，我愿稱之為基于規(guī)則的仿真，rule-based simulation。后者，我愿稱之為基于端到端的仿真，e2e-based simulation。

二十年后，2019年的夏天，一家重要客戶告知Ansys，他們使用HFSS仿真48端口的PCB模型時(shí)竟花了28.5小時(shí)。后來根據(jù)客服了解得知，客戶當(dāng)時(shí)使用了最新技術(shù)之前四個(gè)版本的舊版HFSS，并且使用經(jīng)驗(yàn)法則以及2000年代早期的最佳實(shí)踐。他們對(duì)信號(hào)返回路徑的電源和地布局結(jié)構(gòu)進(jìn)行了非常狹窄、適形的裁切，從而影響了仿真的邊界條件。裁切操作中還將許多微小但互不相連的多邊形創(chuàng)建成工件。

這些庫中的模型可以支持搭建出你想仿真的模型。在模型搭建區(qū)的建模操作簡單人性，與Windows Office類似。這個(gè)部分是仿真的基礎(chǔ)，模型庫是需要大家花比較多的時(shí)間去瀏覽和理解的，這樣也就會(huì)方便在搭建模型時(shí)，能夠選擇更加恰當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行仿真。模型庫分門別類有很多種，汽車行業(yè)基本涉及到的是機(jī)械庫、液壓庫、液壓部件設(shè)計(jì)庫、信號(hào)庫、車輛動(dòng)態(tài)庫以及ICAR庫等等。

在舍弗勒集團(tuán)從事電機(jī)仿真與方法研究工作的Pierre Millithaler表示：“再也不必花50個(gè)小時(shí)使用有限元分析仿真100個(gè)樣本，這種基于元模型的優(yōu)化只要幾分鐘就能仿真10,000個(gè)樣本。”

為了解決這些問題，我花時(shí)間整理編寫了這份《使用Abaqus進(jìn)行焊接模擬工程師指南 V2.0》。 這份 76頁 的PDF文檔，不講虛的理論，只講工程實(shí)戰(zhàn)。從基礎(chǔ)的熱源理論到復(fù)雜的FSW仿真，配合詳細(xì)的代碼注釋和操作流程，手把手帶你通關(guān)焊接仿真。

在舍弗勒集團(tuán)從事電機(jī)仿真與方法研究工作的Pierre Millithaler表示：“再也不必花50個(gè)小時(shí)使用有限元分析仿真100個(gè)樣本，這種基于元模型的優(yōu)化只要幾分鐘就能仿真10,000個(gè)樣本。”

在鐵心振動(dòng)模型的研究方面，朱葉葉等［4］、張黎等［5］建立了鐵心材料磁致伸縮的本質(zhì)模型，利用彈性力學(xué)原理描述硅鋼片材料的本構(gòu)關(guān)系，將不同磁感應(yīng)強(qiáng)度下的磁致伸縮應(yīng)變轉(zhuǎn)化為應(yīng)力，采用弱耦合的形式對(duì)鐵心應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行仿真分析。祝麗花［6］采用方圈法測(cè)試硅鋼片磁化特性以及材料的磁致伸縮數(shù)據(jù)，建立電磁-結(jié)構(gòu)耦合模型，仿真獲得了鐵心磁場(chǎng)與振動(dòng)位移。

在舍弗勒集團(tuán)從事電機(jī)仿真與方法研究工作的Pierre Millithaler表示：“再也不必花50個(gè)小時(shí)使用有限元分析仿真100個(gè)樣本，這種基于元模型的優(yōu)化只要幾分鐘就能仿真10,000個(gè)樣本。”

從靈感迸發(fā)拿到可行方案，原來可以只花幾小時(shí)，而不是幾周。 硬核技術(shù)，精準(zhǔn)托底背后有 Altair OptiStruct? 這一行業(yè)頂尖的優(yōu)化求解器坐鎮(zhèn)，再搭配采用無網(wǎng)格技術(shù)的 SimSolid? 快速驗(yàn)證求解器，Altair Inspire 能精準(zhǔn)生成兼顧力學(xué)性能與輕量化的理想形狀。

在舍弗勒集團(tuán)從事電機(jī)仿真與方法研究工作的Pierre Millithaler表示：“再也不必花50個(gè)小時(shí)使用有限元分析仿真100個(gè)樣本，這種基于元模型的優(yōu)化只要幾分鐘就能仿真10,000個(gè)樣本。”

在舍弗勒集團(tuán)從事電機(jī)仿真與方法研究工作的Pierre Millithaler表示：“再也不必花50個(gè)小時(shí)使用有限元分析仿真100個(gè)樣本，這種基于元模型的優(yōu)化只要幾分鐘就能仿真10,000個(gè)樣本。”

這就好比花了更多的錢，得到了更差的服務(wù) 。 就看這個(gè)算例，用戶在單節(jié)點(diǎn)上使用64核相對(duì)8核多花將近10倍的錢。而 采用我剛才講的跨節(jié)點(diǎn)并行模式， 64核花一半的錢得到翻倍的計(jì)算效率 。 這也反映了一些現(xiàn)象，比如：某仿真平臺(tái)主打單位核時(shí)低廉，但是用戶租用他們的平臺(tái)跑仿真軟件，實(shí)際上付出了將近10倍的錢，工作效率卻沒有提升。

對(duì)仿真工程師來說，這意味著頻繁修改全局網(wǎng)格參數(shù)、手動(dòng)圈定局部加密區(qū)。這種重復(fù)勞動(dòng)占據(jù)了大量工時(shí)，雖然是必須，但你寫周報(bào)時(shí)，如果寫“本周花3天時(shí)間做網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證”，還是不免會(huì)緊張。 更讓人難受的是：一套網(wǎng)格通常只適用于一個(gè)特定的工況。你做汽車風(fēng)阻模擬，當(dāng)車速從60km/h提升到120km/h，尾跡區(qū)會(huì)變化。原本精心調(diào)整的網(wǎng)格，可能在新的工況下完全錯(cuò)位。

優(yōu)化電源設(shè)計(jì)： 我經(jīng)常會(huì)用仿真去驗(yàn)證各種優(yōu)化的設(shè)計(jì)，反正改改電路里電阻、電容這些元件的參數(shù)，看看對(duì)整個(gè)電路有啥影響，首先不用擔(dān)心它炸，尤其是強(qiáng)電，也不用擔(dān)心經(jīng)費(fèi)花多了老板的臉色難看。

這就好比花了更多的錢，得到了更差的服務(wù) 。 就看這個(gè)算例，用戶在單節(jié)點(diǎn)上使用64核相對(duì)8核多花將近10倍的錢。而 采用我剛才講的跨節(jié)點(diǎn)并行模式， 64核花一半的錢得到翻倍的計(jì)算效率 。 這也反映了一些現(xiàn)象，比如：某仿真平臺(tái)主打單位核時(shí)低廉，但是用戶租用他們的平臺(tái)跑仿真軟件，實(shí)際上付出了將近10倍的錢，工作效率卻沒有提升。

Altair SimSolid的客戶經(jīng)常反饋：“使用 Altair SimSolid之后，我們現(xiàn)在完成一次仿真只需要花費(fèi)原來十分之一的時(shí)間。”“SimSolid 讓我們實(shí)現(xiàn)了快速仿真，過去要花兩個(gè)多小時(shí)的模型現(xiàn)在五分鐘內(nèi)即可完成仿真。”然而，在介紹 SimSolid 時(shí)，我們也已經(jīng)習(xí)慣了另一種反應(yīng)。我們的銷售和市場(chǎng)宣傳經(jīng)常會(huì)遭到質(zhì)疑。