中國仿真如何進(jìn)行切實(shí)可行的工程化驗(yàn)證
自主仿真發(fā)展,不僅需要一往無前的勇氣,更需要踏實(shí)邁進(jìn)的智慧。方向不明,對(duì)標(biāo)盲目,只會(huì)如盲人瞎馬,夜半臨池,危險(xiǎn)漸近而不自知。中國仿真企業(yè)如星星之火,期待形成自主發(fā)展燎原之勢(shì),此時(shí),如何進(jìn)行切實(shí)可行的工程化驗(yàn)證更尤為關(guān)鍵。
過去企業(yè)一般有兩種方法進(jìn)行工程化驗(yàn)證,一是用實(shí)驗(yàn)的方法,二是通過多年用戶現(xiàn)場(chǎng)觀察工程應(yīng)用進(jìn)行反饋。但是在現(xiàn)階段,企業(yè)并沒有充足的時(shí)間等待用戶的使用反饋,同時(shí)用戶基數(shù)小,反饋數(shù)量太少,不足以支持工程化驗(yàn)證。同時(shí),國內(nèi)企業(yè)沒有充足的經(jīng)費(fèi)與精力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,只能等待工程實(shí)驗(yàn)結(jié)果。整個(gè)過程收效甚微,由此,我們提出了切實(shí)可行的國內(nèi)的驗(yàn)證方法——用過去的案例驗(yàn)證今天的程序。
安世亞太成立20多年以來,積累各個(gè)行業(yè)大量的工程案例,形成了擁有上萬案例的工程案例庫,案例庫的數(shù)據(jù)經(jīng)由國外軟件制作而來,與當(dāng)時(shí)的用戶試驗(yàn)及工程結(jié)果進(jìn)行過驗(yàn)證,結(jié)果確認(rèn)可靠。當(dāng)開發(fā)出新的功能或模塊,用過去的案例通過新的功能或模塊進(jìn)行重新計(jì)算,相同的問題,用同樣的模型、同樣的方法再計(jì)算,與案例庫結(jié)果進(jìn)行比對(duì),結(jié)果偏差不大則認(rèn)為新的功能或模塊可行,結(jié)果偏差較大,則繼續(xù)優(yōu)化,如此進(jìn)行工程驗(yàn)證,節(jié)約了大量的時(shí)間和經(jīng)費(fèi),相當(dāng)于用過去積累案例的時(shí)間置換未來驗(yàn)證的時(shí)間,過去投入的資源經(jīng)費(fèi)置換未來的經(jīng)費(fèi)。
工程化驗(yàn)證系統(tǒng)性非常重要。工業(yè)品的復(fù)雜程度,要求企業(yè)不能只做部分驗(yàn)證,對(duì)一系列的工業(yè)品或者某工業(yè)品的子系統(tǒng)進(jìn)行完整的驗(yàn)證,稱為系統(tǒng)性驗(yàn)證,對(duì)工業(yè)品有完整的分析經(jīng)驗(yàn)和分析標(biāo)準(zhǔn),才可能做系統(tǒng)性驗(yàn)證。
我們積累了220多個(gè)工業(yè)品和子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的仿真經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn),大量收集用戶剛需,以檢驗(yàn)開發(fā)的軟件能否真正覆蓋完整的工程應(yīng)用需求。我們擁有100多款工業(yè)品完整的分析解決方案,核查應(yīng)用解決方案,我們所做的軟件功能能否覆蓋這些方案的要求,即反向驗(yàn)證。由此可見,驗(yàn)證不僅僅是對(duì)程序進(jìn)行工程計(jì)算驗(yàn)證,還要對(duì)系統(tǒng)性和覆蓋度進(jìn)行驗(yàn)證。
在驗(yàn)證過程中,我們通過企業(yè)自主開發(fā)的軟件PERA SIM進(jìn)行了大量的計(jì)算驗(yàn)證,證明工程化驗(yàn)證的可行性。通過案例庫的案例進(jìn)行重新計(jì)算,將結(jié)果與過去Ansys軟件的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,大部分計(jì)算結(jié)果偏差不大,約為5%,證明至少我們的算法與國際水平相當(dāng)。案例驗(yàn)證的覆蓋度也相當(dāng)廣泛,學(xué)科上我們覆蓋結(jié)構(gòu)、電磁、流體和多物理場(chǎng)等方面,工業(yè)品涵蓋兵器、船舶電子、航天航空、發(fā)動(dòng)機(jī)等國家重器方面。
比如某型導(dǎo)彈氣動(dòng)計(jì)算,PERA SIM計(jì)算完之后跟Fluent進(jìn)行對(duì)比,偏差大約為2%。熱點(diǎn)的追蹤也十分準(zhǔn)確,同ANSYS一樣,能夠確定最危險(xiǎn)或者最容易出現(xiàn)問題的地方。
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對(duì)某型戰(zhàn)斗機(jī)的氣動(dòng)計(jì)算,面對(duì)千萬網(wǎng)格的超大計(jì)算量,PERA SIM的結(jié)果與Fluent相比,偏差大約為3%……除此之外還包含大量其他案例,此處不一一列舉。
經(jīng)過多次比對(duì),此工程化驗(yàn)證的方法,我們認(rèn)為切實(shí)可行,不需要投入太大經(jīng)費(fèi)及時(shí)間,即可完成對(duì)軟件新功能、新模塊的驗(yàn)證。