中國仿真如何進行切實可行的工程化驗證
自主仿真發(fā)展,不僅需要一往無前的勇氣,更需要踏實邁進的智慧。方向不明,對標盲目,只會如盲人瞎馬,夜半臨池,危險漸近而不自知。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,此時,如何進行切實可行的工程化驗證更尤為關(guān)鍵。
過去企業(yè)一般有兩種方法進行工程化驗證,一是用實驗的方法,二是通過多年用戶現(xiàn)場觀察工程應用進行反饋。但是在現(xiàn)階段,企業(yè)并沒有充足的時間等待用戶的使用反饋,同時用戶基數(shù)小,反饋數(shù)量太少,不足以支持工程化驗證。同時,國內(nèi)企業(yè)沒有充足的經(jīng)費與精力進行實驗驗證,只能等待工程實驗結(jié)果。整個過程收效甚微,由此,我們提出了切實可行的國內(nèi)的驗證方法——用過去的案例驗證今天的程序。
安世亞太成立20多年以來,積累各個行業(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,與當時的用戶試驗及工程結(jié)果進行過驗證,結(jié)果確認可靠。當開發(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行重新計算,相同的問題,用同樣的模型、同樣的方法再計算,與案例庫結(jié)果進行比對,結(jié)果偏差不大則認為新的功能或模塊可行,結(jié)果偏差較大,則繼續(xù)優(yōu)化,如此進行工程驗證,節(jié)約了大量的時間和經(jīng)費,相當于用過去積累案例的時間置換未來驗證的時間,過去投入的資源經(jīng)費置換未來的經(jīng)費。
工程化驗證系統(tǒng)性非常重要。工業(yè)品的復雜程度,要求企業(yè)不能只做部分驗證,對一系列的工業(yè)品或者某工業(yè)品的子系統(tǒng)進行完整的驗證,稱為系統(tǒng)性驗證,對工業(yè)品有完整的分析經(jīng)驗和分析標準,才可能做系統(tǒng)性驗證。
我們積累了220多個工業(yè)品和子系統(tǒng)設(shè)計的仿真經(jīng)驗和標準,大量收集用戶剛需,以檢驗開發(fā)的軟件能否真正覆蓋完整的工程應用需求。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,即反向驗證。由此可見,驗證不僅僅是對程序進行工程計算驗證,還要對系統(tǒng)性和覆蓋度進行驗證。
在驗證過程中,我們通過企業(yè)自主開發(fā)的軟件PERA SIM進行了大量的計算驗證,證明工程化驗證的可行性。通過案例庫的案例進行重新計算,將結(jié)果與過去Ansys軟件的結(jié)果進行對比,大部分計算結(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。案例驗證的覆蓋度也相當廣泛,學科上我們覆蓋結(jié)構(gòu)、電磁、流體和多物理場等方面,工業(yè)品涵蓋兵器、船舶電子、航天航空、發(fā)動機等國家重器方面。
比如某型導彈氣動計算,PERA SIM計算完之后跟Fluent進行對比,偏差大約為2%。熱點的追蹤也十分準確,同ANSYS一樣,能夠確定最危險或者最容易出現(xiàn)問題的地方。
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對某型戰(zhàn)斗機的氣動計算,面對千萬網(wǎng)格的超大計算量,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,此工程化驗證的方法,我們認為切實可行,不需要投入太大經(jīng)費及時間,即可完成對軟件新功能、新模塊的驗證。