CAE 软件是专业性很强又大而全的概念,功能上横跨众多学科和领域, 品牌上百家争鸣,有专注于单一领域精耕细作的, 也有跑马圈地的。每次向大家介绍一个新领域的软件,安仔都特别犯愁,不知从何下笔 ,好像站在一个完美球型的建筑物外面徘徊,到处都是入口,不知道哪个最适合大家。突然想到看不清楚也许是因为离得太近,又搜刮了一堆资料后产生了今天的话题。
行业趋势
先来说说行业的发展吧,不用我多说大家也都知道全世界PLM软件这个圈一共也就那几位老先生,西门子,达索系统,PTC,SAP, ORACLE,AUTODESK。虽然各自起点不同,做工业设计的,控制生产端的,处理人际关系的,但大家现在似乎都做买卖的不怕企业大,努力向着对方跑, 力求建立自己的端到端的软件帝国,不但客户家的人、财、物、流程要管,连客户的客户的资源都管理的井井有条, 达索系统的3DEXPERIENCE平台就是最好的例子了。
优秀的公司从内到外,从细节到整体都会保持统一的品牌调性,达索系统无疑做到了这一点。 作为达索系统旗下一个重要的品牌,SIMULIA的发展和达索系统整体产品的发展保持了相同的步伐,而达索系统的行业地位则表明我们可以从中看出行业的变化趋势。
SIMULIA
2005年,以对ABAQUS的收购来宣布SIMULIA品牌的建立,彰显了达索系统未来要在仿真领域有所作为的决心,当时ABAQUS已经是业界领先的多物理场仿真分析软件。之后持续的研发投入和不断并购,SIMULIA品牌在仿真领域的圆逐渐完整。以下是SIMULIA包含的软件:

CATIA Analysis是CATIA 软件中仿真分析的功能,可实现对零部件和装配体进行强度、刚度、模态、屈曲、频响、传热等分析。
ABAQUS一直是有限元分析行业的佼佼者,除了简单的各种分析,复杂材料高度非线性问题也可以得到很好的解决。从每年新版本的SIMULIA功能介绍我们可以看出,达索系统明显对ABAQUS投入了不少研发力量,使其功能越来越丰富。
FE-SAFE是世界公认的精度最高的疲劳分析软件,既支持基于疲劳试验测试应力和应变信号的疲劳分析技术,也支持基于有限元分析计算的疲劳仿真设计技术。具有完整的材料库、灵活多变的载荷谱定义方法、实用的疲劳信号采集与分析处理功能以及丰富先进的疲劳算法,可完整的输出疲劳结果。
Simpoe-Mold 可直接为塑料零件和注塑模具的设计者提供了易于使用的注塑模流仿真功能。它可以对注塑模具流程中熔化塑料的流动进行仿真,帮助预测零件和模具上与制造相关的缺陷。
SIMPACK是机械/机电系统运动学/动力学仿真分析的多体动力学软件。利用SIMPACK软件,工程师可以像构筑CAD模型一样,快速建立机械系统和机电系统的的动力学模型,并自动形成其动力学方程,最终得到对于系统的多特性分析。
收购CST 和 Next Limit Dynamics
德国CST股份公司是一家专注于三维电磁场仿真、并提供电路、热及结构应力协同仿真的国际化软件公司。CST目前是全球最大的纯电磁场仿真软件公司,可提供完备的时域频域全波算法和高频算法,其CST工作室套装是面向3D电磁、电路、温度和结构应力设计工程师的一款全面、精确、集成度极高的专业仿真软件包。
Next Limit Dynamics是全球高度动态流体场仿真领域的领导者,用于高度动态流体场的稳健仿真。公司的Xflow是新一代计算流体动力学(CFD)模拟软件,利用专利技术,可以比传统方法更快的速度解决复杂的CFD问题。
很多公司CAE只有仿真功能,之后的优化部分工程师只能通过试算法完成-在设计时根据要求,参考一些同类产品设计的成功经验,凭借一定的理论判断来选定设计参数, 然后进行校核计算,检验其是否符合要求,不满意则调整设计参数再校核,如此反复多次直到满足设计要求为止。
SIMULIA 则采用了 Isight 和 TASCA来自动完成优化工作。ISIGHT自身并不会进行计算,但是它可以在不用人工干预的情况下不断的调用其他软件(如ABAQUS、ANSYS等)进行计算,使整个设计流程实现全数字化和全自动化。利用世界领先水平的无参结构优化系统TASCA, 用户可以完成结构在CAD系统中从概念到最优形状的优化设计闭环过程。由于 3DE平台的建设保证了达索系统产品的数据流通,借助DYMOLA, 用户可以实现系统级建模和分析。

软件多了,自然就会需要平台,SIMULIA里的平台为SLM - 仿真全生命周期管理平台。SLM是在达索3DE平台的框架上完成的搭建,可实现对设计和仿真工具的集成。通过对设计模型和仿真数据的管理,平台可以固化产品的研发过程,实现知识经验的积累和重用。SLM平台具备对人员、角色、权限、任务、交付物的统一管理,在产品研发过程中可实现多专业、多部门、多人员进行协同研发。同时也可以与企业的其他应用系统进行集成,实现数据的交互和共享,避免数据孤岛的出现。

图:SLM - 仿真全生命周期管理平台
最新的SIMULIA 3DEXPERIENCE R2017x 进一步完善了ABAQUS 中的功能,大力完善自己的多物理场仿真能力,并且操作环境也更加智能、便捷易于使用。
最终,从SIMULIA的发展我们可以看出这个行业以达索系统为例的老大们似乎都在向着大一统的方向奔跑,力求提供多而完整的解决方案,仿佛受到了IBM多年前的“四海一家的解决之道”的号召~