产品软文范例软文:现代CAE浴火重生
转自:http://www.simwe.com/art/tec/2007-01-30/tec0-9-813.shtml
大多数技术的增进是对已有技术的改进。倘若旧技术已无法再提升,就必须打破旧思维,设法以新的架构取而代之!这样的事情在现代CAE界正在发生!
经典CAE软件为了维持兼容性,不得不长期拖着沉重的包袱。虽然占有了市场,但应变能力下降,无法满足用户不断变化的需求,犹如古老的战车,权威但不善战。而今,无论是非线性、动力学、流体、电磁还是优化,各个领域新型的CAE技术不断挑战着经典。整个CAE行业仿佛在经历着一场浴火重生的变革,让现代CAE世界生机盎然。如果我们注意观察目前活跃在市场的几款CAE软件,将会真正领略这一变革的精彩。
1. 柔体结构计算软件
对浴火重生最具发言权的软件应属以非线性和多场耦合技术著称的ANSYS软件。
2. 刚体动力学计算软件
与传统的刚体动力学软件相比,RecurDYN轻车快马,风华正茂,极具战斗力。
RecurDYN由韩国FunctionBay公司1997年推出第一个版本,2002年进入中国。相对于70年代产生的机构动力学软件晚了近20年。但递归算法在上世纪80年代的快速发展成就了RecurDYN的与众不同。即使是对传统刚体动力学软件充满感情的用户,也不得不感
快速接触算法是RecurDNY的另一大特色。传统软件在大型接触问题面前几乎束手无策。即使形式上提供了接触定义功能,但求解器是忠实的,求解速度之慢,几乎无人能有兴趣等待结果。而RecurDYN的求解速度是同类程序的几十甚至上百倍。
3. 流体动力学软件
在计算流体动力学(CFD)领域寻找第二代领导者时,年富力强的CFX软件进入我的视线。
CFX软件产生于上世纪90年代后期,比第一代CFD软件新了15年左右,目前只有10年历史。而最近10年却正是世界CFD技
4. 电磁仿真软件
在电磁仿真(CEM)领域,同样存在令人兴奋的景象。
FEKO软件作为CEM行业的一匹黑马,演绎着新架构对旧架构的突破。有限元法在70~80年代初的快速发展,把早期的电磁仿真软件带进了玻璃屋顶下。矩量法和高频近似方法在80年代后期的快速发展,成就了FEKO软件的成功。
为说明FEKO的独特之处,需要提及电磁计算领域的一个概念——电尺寸。电尺寸是指结构几何尺寸与相关电磁波波长的比值。计算电磁学要求,无论对目标物还是电磁波的传播空间(如空气),单元边长不得大于波长的1/10。这样算来,如果结构尺寸大于十个波长时,分析需要的计算网格将非常之多(通常称为电大尺寸问题)。有限元方法(微分方法)尤其如此,因为此方法需要对波的传播空间也需要划分网格。网格太多往往使得计算量太大而被迫放弃。
在航空航天和大型天线领域,电大尺寸问题一直是非常棘手的问题。尤其机载天线计必时,必须考虑天线间、天线与飞机之间的相互耦合作用,这种典型的电大尺寸问题现在终于被FEKO解决。
5. 设计优化软件
基于变分技术的DesignXplorer VT在设计优化领域点起了一把大火,且愈燃愈烈。
DesignXplorer VT是ANSYS公司2001年推出的多目标优化软件,是ANSYS 2000年收购法国参数化技术公司CADOE后,将其技术集成到Workbench之后推出的新模块。
VT技术深入到CAE程序内核,将CAE矩阵(刚度阵、质量阵等)的各元素改变成设计变量的函数(经典CAE矩阵的元素是数值型的),从而使CAE分析过程函数化,计算结果也自然是设计变量的函数。采用这种算法,只需“一次求解”就可以得到整个设计空间的响应面,通过查询就直接获得最优设计。不论设计变量有多少,这“一次求解”的时间都是普通有限元求解的5倍左右。因此,设计自变量越多,它的优势越明显。
其实,VT技术是一项通用技术,在ANSYS公司的许多软件中都有应用。在其电磁模块EMAG HF中进行S参数求解时需要扫频计算,利用VT只需一次计算即可完成整个频段上百个频点的S参数计算。在Mechanical的非线性迭代计算中,通过历史迭代信息形成下步迭代最佳预测,使得总迭代数最少,大大减少计算时间。当设计变量变更后,重新投入计算的迭代数更少,是ANSYS公司非常得意的技术之一。
6. 结语
曾经有句话说“大鱼吃小鱼”,告诫人们如果不能把自己变大,就可能被吞并。但当今世界的游戏规则变了,变成了“快鱼吃慢鱼”。君不见最近几次CAE行业的大并购,都是典型的“快吃慢”,而非“大吃小”。古老的程序如果不能像ANSYS那样涅磐,则可能会被新型的技术并购或替代,退出历史舞台。但不论怎样,一个软件会不会涅磐,并不影响整个CAE行业的浴火重生,我们庆幸于生长在这样一个新生凤凰振翅疾飞的时代!