
20世纪60年代,随着制造业的发展,工业设计从画板的二维时代逐步迈入三维。20世纪90年代,第一款面向PC端的3D软件SOLIDWORKS应运而生,基于三维的仿真软件也从大型工作站被搬到了个人PC端,推动了现代高端制造业的发展。
在未来的产品研发中,呈现一种仿真分析占比持续增大的趋势。在PLM细分市场之中,设计CAD市场规模排第四,仿真分析市场排第一,由此可以看出,在未来的产品研发过程中,仿真软件的应用会越来越普遍。

设计及仿真分析时间占比趋势

PLM细分市场规模

仿真软件的另外一个发展趋势是朝着云端化的方向发展。今天我们通过达索的3DE平台中的云仿真,来浅析一下云端仿真的一些优劣势,在此之前,我们先了解一下云仿真软件的基本使用流程。要使用云端仿真,首先需要登录到云端的站点,如图所示:

登录站点
登录之后需要建立自己的存储空间;

创建存储空间
在自己建立的存储区里,可以通过不同的方式导入模型文件;

添加模型文件
然后可以使用分析的app来打开模型文件进行条件的设置;

打开模型文件
设置完成后,可以提交计算。在提交计算的时候,可以选择提交本地计算或者使用云计算两种方式;

提交计算
最后,对计算结果进行后处理,显示结果云图和数值。

显示结果

通过上面的过程
总结云端的仿真软件有以下4个优点
01
使用云端存储
3D模型的仿真过程,可能会产生很多信息,其中包括3D模型、网格信息、计算信息、后处理信息。这些信息加在一起会比3D设计的原生文件大很多。这对于频繁使用仿真软件的工程师电脑的存储空间是个巨大的挑战。但是有了云仿真之后,就可以将所有这些信息都存储在云端,大大节省了本地磁盘空间;
02
使用性能卓越云计算
在一些大规模仿真问题上,往往需要一些性能好的计算机来帮我们进行计算,甚至是要使用超算来完成软件的计算过程。但是这种超级计算机往往价格昂贵,即使去租用一些机构的超算,有时候也要排队,在这方面,云仿真提供了性能优越的云计算功能来供客户使用,可以一边利用云计算来帮我们进行仿真,一边在自己的电脑上进行其他的工作;
03
为多物理场耦合提供天然软件基础
在桌面软件盛行的当下,如果想进行多场耦合计算,是相当麻烦的。大部分仿真软件厂商的产品线都是通过收购来完善,这些软件在进行多场耦合的时候,本质上都需要使用代码进行控制,对于普通的工程师而言,门槛是相当高的。当然,Comsol是一种直接做多场耦合的软件,但是它在求解流体的时候直接采用了FEM方法,而不是多数流体软件的FVM方法,通用性不得而知。这种情况今后会被以3DE为首的基于云端的仿真平台所改变。云仿真平台将所有的仿真软件进行代码重写,将原有算法全部融合在同一套架构之下,既保证了通用性,又消除了软件之间的程序壁垒,为简化多物理场耦合计算提供了最大的可能性和便利性;
04
多场地工作和协同工作
3DE工作方式是通过账号登录站点,我们所有的数据都存储在站点里,只要我们记得自己的账号,在任何一个地点登录账户,都可以通过站点自动安装软件和打开数据。即使是需要频繁出差的工程师,也可以在异地的任何一台电脑上打开自己的数据。如果其他同事需要查看你的仿真结果,也不用到你的电脑上来,可以直接在3DE的网页中查看仿真结果,方便快捷。

在网页端查看结果

在疫情尚未过去的当下,催生出了很多云产品:云办公、云买菜、云设计、云管理等等,当然也少不了云仿真。在3D数字化领域,达索的3DEXPERIENCE平台已经将多领域的仿真领域整合到一起了。结构、流体、电磁、多体动力学等都可以在云端找到解决方案。 随着技术的进步,云仿真技术终将对我们的工作方式产生革命性的变革!