2020年12月29日，安世亞太聯(lián)合e-works組織召開(kāi)了自主通用仿真軟件PERA SIM技術(shù)分享會(huì)。安世亞太高級(jí)副總裁田鋒先生、自主仿真軟件PERA SIM技術(shù)市場(chǎng)總監(jiān)俞瑞霞博士、仿真實(shí)施開(kāi)發(fā)總監(jiān)王昱皓博士作為會(huì)議嘉賓，首次分享了自主仿真軟件PERA SIM的研發(fā)歷程，詳細(xì)介紹了產(chǎn)品技術(shù)特色和相關(guān)模塊，并進(jìn)行了線上軟件應(yīng)用演示，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)自主大型通用仿真軟件PERA SIM的正式推出。

國(guó)產(chǎn)通用仿真軟件PERA SIM揭開(kāi)面紗

在多變的國(guó)際局勢(shì)下，工業(yè)軟件“卡脖子”成為新常態(tài)，作為工業(yè)軟件核心之一的仿真軟件更是“卡脖子”的主要領(lǐng)域。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)正急于尋求國(guó)產(chǎn)仿真軟件替代方案，以確保產(chǎn)品創(chuàng)新的可持續(xù)發(fā)展。因此，發(fā)展自主仿真軟件勢(shì)在必行。PERA SIM也在這樣的背景下應(yīng)需而生。

作為服務(wù)于工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新的重要技術(shù)和手段，PERA SIM提供通用物理場(chǎng)(結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁)及耦合場(chǎng)分析功能，同時(shí)適用于結(jié)構(gòu)、流體、電磁三個(gè)學(xué)科的通用前后處理器的配置。

PERA SIM匯聚了安世亞太25年仿真技術(shù)成果，融合其國(guó)內(nèi)外資源和服務(wù)5000多家用戶(hù)后對(duì)需求的精準(zhǔn)把握。研發(fā)過(guò)程中，進(jìn)行了大量的工程化驗(yàn)證和結(jié)果比對(duì)，使得PERA SIM能夠?yàn)楣I(yè)用戶(hù)，特別是基建民生、國(guó)防軍工等重要產(chǎn)業(yè)企業(yè)提供強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁等學(xué)科仿真計(jì)算能力。

(1)成熟的軟件架構(gòu)、圖形界面

PERA SIM基于插件架構(gòu)，便于擴(kuò)展。軟件支持Windows、Linux等操作系統(tǒng)，支持國(guó)際化及包括中文的多語(yǔ)言。PERA SIM提供能夠支持結(jié)構(gòu)、流體、電磁三種學(xué)科的統(tǒng)一交互界面及一致的交互方式。

PERA SIM通用仿真軟件應(yīng)用主窗口

(2)完備的前后處理功能

PERA SIM具有完備的前后處理功能，能夠同時(shí)滿足結(jié)構(gòu)、流體、電磁仿真的前后處理應(yīng)用需要。PERA SIM.PrePost前后處理器提供幾何建模、網(wǎng)格劃分、模型屬性定義、求解設(shè)置及結(jié)果后處理等功能。

PERA SIM結(jié)果后處理

(3)通用結(jié)構(gòu)力學(xué)分析

PERA SIM.Mech是通用結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真分析系統(tǒng)，涵蓋線性、非線性、靜力、動(dòng)力、熱、熱結(jié)構(gòu)耦合等分析功能。

(4)通用流體分析

PERA SIM.Fluid是通用流體仿真系統(tǒng)，采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)數(shù)值模擬技術(shù)，包含能夠精確模擬日常遇到的各種工程流動(dòng)問(wèn)題的求解器，支持可壓、不可壓計(jì)算、傳熱計(jì)算、多相流計(jì)算。

PERA SIM不可壓計(jì)算-飛機(jī)外流場(chǎng)速度分布

(5)通用電磁分析

PERA SIM.Emag是通用低頻電磁仿真系統(tǒng)，能滿足機(jī)電產(chǎn)品工程師的設(shè)計(jì)仿真需求，提供二維/三維的靜電場(chǎng)、直流電場(chǎng)、交流電場(chǎng)、電瞬態(tài)場(chǎng)、靜磁場(chǎng)、渦流場(chǎng)、瞬態(tài)電磁場(chǎng)求解功能。

(6)高效并行

PERA SIM具備高效的并行計(jì)算能力，支持高效分布式并行計(jì)算。

(7)自動(dòng)生成Python腳本代碼

用戶(hù)在PERA SIM中的所有操作都能被實(shí)時(shí)錄制為Python腳本代碼，便于仿真分析的自動(dòng)化、參數(shù)化、定制等應(yīng)用需求。

仿真是工業(yè)產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)的核心，PERASIM提供仿真能力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)，通過(guò)強(qiáng)度、剛度、溫度、模態(tài)、頻響等分析，預(yù)測(cè)產(chǎn)品性能，評(píng)估產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否安全合理，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期并降低風(fēng)險(xiǎn)，降低研發(fā)成本，提升品質(zhì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力。

從PERA SIM看安世亞太仿真自主研發(fā)策略

任何一款新產(chǎn)品的面世，都是千錘百煉后的結(jié)果。PERA SIM同樣如此。安世亞太高級(jí)副總裁田鋒在直播會(huì)上重點(diǎn)分享了PERA SIM背后企業(yè)的研發(fā)策略和路線。他介紹，自主仿真軟件成功的標(biāo)志有兩個(gè)：一是要開(kāi)發(fā)能滿足用戶(hù)需求的軟件，二是要能替換用戶(hù)現(xiàn)有的舶來(lái)品軟件，也就是技術(shù)上要能開(kāi)發(fā)出產(chǎn)品，商業(yè)上要能替換，與之相對(duì)的就是安世亞太的兩個(gè)自主研發(fā)策略：一是高點(diǎn)起跳，開(kāi)發(fā)滿足用戶(hù)需求的軟件;二是賦能開(kāi)道，實(shí)現(xiàn)商業(yè)上的成功。“沒(méi)有成功的商業(yè)路線就沒(méi)有成功的技術(shù)路線，首先要從商業(yè)思維著手，當(dāng)然技術(shù)也不能落后，兩條腿走路才能成功。”

什么才是當(dāng)下能滿足用戶(hù)需求的軟件?有沒(méi)有必要研發(fā)出一套跟國(guó)際先進(jìn)水平看齊的仿真軟件?答案是NO!田鋒表示，國(guó)外最先進(jìn)的軟件跟產(chǎn)出國(guó)的工業(yè)水平是對(duì)等的，中國(guó)普遍對(duì)工業(yè)軟件的需求并沒(méi)有發(fā)達(dá)國(guó)家那么高，我們幾百個(gè)工程師每天在用戶(hù)工作現(xiàn)場(chǎng)，也注意到用戶(hù)用國(guó)際先進(jìn)軟件的時(shí)候只用到部分功能，大致判斷為30%-40%的功能，這個(gè)部分稱(chēng)為“剛需”，實(shí)際上我們的技術(shù)和研發(fā)能力是能覆蓋中國(guó)的“剛需”的，但是哪40%需要公司有大量的研究、學(xué)習(xí)和實(shí)踐才能掌握需求到底是哪些。

仿真軟件與其他工業(yè)軟件巨大的不同是對(duì)驗(yàn)證的要求非常高，需要經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)和工程應(yīng)用驗(yàn)證后才能確認(rèn)產(chǎn)品是不是好產(chǎn)品，但是這兩件事情對(duì)中國(guó)的工業(yè)軟件公司都有巨大的障礙，需要大量的時(shí)間和成本。但是安世亞太在仿真領(lǐng)域25年的積淀，使得其具備一項(xiàng)特殊能力——快速驗(yàn)證。“我們過(guò)去用國(guó)際先進(jìn)軟件做了大量的工程案例，形成了上萬(wàn)條的工程案例庫(kù)，現(xiàn)在我們每開(kāi)發(fā)出一個(gè)新的功能，就用過(guò)去工程案例庫(kù)的數(shù)據(jù)重新跑一遍新軟件中的功能，跑完進(jìn)行結(jié)果對(duì)比，如果接近就是驗(yàn)證成功的，有問(wèn)題就進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)現(xiàn)快速簡(jiǎn)便的仿真驗(yàn)證，這是安世亞太獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)。”

因此，對(duì)用戶(hù)需求的準(zhǔn)備識(shí)別能力、快速的軟件驗(yàn)證能力，以及國(guó)內(nèi)外資源整合的能力，構(gòu)成了安世亞太的自主仿真的“高點(diǎn)起跳”。

“賦能開(kāi)道”目的是對(duì)舶來(lái)品的替換策略。為什么能替換?“我們發(fā)現(xiàn)用戶(hù)每年用很多經(jīng)費(fèi)買(mǎi)了功能非常好的軟件，但并沒(méi)有把軟件變成自己的能力。這種能力轉(zhuǎn)換是需要一套方法支撐的，所以我們開(kāi)發(fā)了一套仿真能力體系建設(shè)方法論，我們希望能用這套方法論加上我們的PERA SIM自主軟件，幫助用戶(hù)把仿真技術(shù)轉(zhuǎn)化為能力，在這個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自主仿真軟件對(duì)國(guó)外仿真軟件的替代。”田鋒表示。

田鋒介紹，除了高點(diǎn)起跳、賦能開(kāi)道外，安世亞太還提出了兩個(gè)輔助策略：基礎(chǔ)免費(fèi)和云化普及。利用免費(fèi)的基礎(chǔ)軟件獲得用戶(hù)群，培養(yǎng)出用戶(hù)使用習(xí)慣，對(duì)于深層應(yīng)用需求，高級(jí)或?qū)I(yè)模塊的有償提供便水到渠成。同時(shí)，通過(guò)仿真云生態(tài)將中國(guó)全社會(huì)仿真力量整合成為一個(gè)利益共同體，通過(guò)社會(huì)服務(wù)力量打通服務(wù)瓶頸，降低中小企業(yè)仿真應(yīng)用門(mén)檻，促進(jìn)仿真軟件的普及和應(yīng)用。

對(duì)于中國(guó)工業(yè)來(lái)說(shuō)，各個(gè)領(lǐng)域都在迅猛發(fā)展，但自主工業(yè)仿真軟件領(lǐng)域卻仍是“荒漠”狀。PERA SIM的出現(xiàn)，是一個(gè)全新的突破，為我們追趕自主研發(fā)“失去的三十年”提供了一個(gè)支點(diǎn)，以補(bǔ)齊我國(guó)建模與仿真軟件方面的短板，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)高端商業(yè)CAE軟件空白。

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