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仿真推動先進制造趨勢，仿真軟件發展問答
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仿真推動先進制造趨勢，仿真軟件發展問答
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是什么推動了仿真軟件的更多使用?
       傳統上，仿真軟件用于在設計最終確定之前預測產品或系統的行為，并在故障發生后了解故障原因，以便將來避免這些故障。即便如此，設計的虛擬產品與相應的制造物理產品的行為之間仍然存在顯著差異，并且越來越多地使用仿真來捕捉更多因素，例如詳細的材料特性、制造過程(尤其是采用新的增材制造技術)，產品可能使用的環境的變化，以及產品可以使用的不同場景(手動或自動)。

         另一個關鍵領域是自主移動解決方案，例如自動駕駛汽車。在這里，虛擬測試和數字培訓場是實現開發的唯一可行方法。道路測試和真實世界的數據提供了驗證，但所需的排列數量和種類需要一個準確的模擬環境，在該環境中，道路狀況、交通、車輛動態和傳感器可以被設置為反映任何可能影響車輛安全運行的因素。


       此外，隨著測量技術、傳感器、通信速度和計算能力的進步，可以使用模擬來評估實時條件以做出運營決策，從而幫助實現數字孿生的概念。例如，在制造之外，實時模擬正在幫助我們的汽車客戶在模擬中測試車輛硬件，能源客戶可以降低石油鉆井作業的風險，預測鉆井故障可以避免生產損失。
       可持續性也正成為越來越重要的驅動因素。能源效率和碳減排正在推動對創新的需求，例如高度依賴模擬的復合材料輕量化和多物理場優化。作為碩博科技的一部分，我們著眼于可以通過改善業務成果來提高可持續性的領域。所有這些驅動因素相結合，顯著增加了產品或系統整個生命周期中仿真的使用。


仿真軟件是如何改進的?
         我們不斷改進解決方案引擎，以便能夠結合不同的物理和化學，更準確地表示各種情況并有效利用計算技術。耦合或鏈接的多尺度模擬也取得了進展，從基于微結構的材料工程到完整的系統級模擬。
        今天，模擬運行得更快。由于可以輕松獲得改進的計算資源，無論是在本地還是在云 中，通過考慮多物理場信息，仿真可以更有效地做出更有把握的決策。一個例子是模擬船身的動力學，同時模擬機動過程中由振動和水流引起的非線性應力。我們已經達到了可以免費且不受限制地進行仿真的地步，但我們也已經走到了可以應用業務案例時使用多物理場將設計周期和準確性提高一個數量級的地步。以前，仿真工作流程是 80% 的近似值，很高興看到更經濟的計算如何幫助訪問更大的設計空間并找到更優化的解決方案。
         這不僅僅是關于性能和準確性。在可用性和基于模擬的工作流程方面也取得了進步。



在未來五年內，我們可以期待仿真軟件有哪些變仿真軟件是如何改進的?
       雖然仿真精度和性能的核心改進將像過去一樣繼續進行，但我們預計技術和使用范式很快就會發生重大變化。以仿真為動力的衍生式設計方法將得到更廣泛的采用，這反過來將推動對制造這些創新設計所需的制造過程進行仿真。
         測量和評估虛擬產品設計與實物產品之間差異的影響已經推動采用基于圖像的仿真工作流程，其中使用激光或計算機斷層掃描 (CT) 等成像技術創建實物產品的計算機模型掃描，然后用于后續的模擬。彌補物理和虛擬產品之間的差距將是更有效地使用仿真的關鍵驅動因素，并且需要仿真軟件來適應更多不同的用例。
        仿真也將越來越多地用于預測產品在各種環境中的表現。例如，自動駕駛汽車必須考慮其可能運行的許多不確定條件，包括路況、天氣、傳感器輸入、傳感器錯誤或行人行為。為了使這些模擬有效，重要的是要捕捉真實世界的環境并將其帶入一個虛擬的、模擬就緒的框架中，在該框架中可以運行數千個模擬。反過來，這種模擬的規模將推動機器學習和其他技術的采用，以有效地解釋和從模擬中提取價值。


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