基于MxSim的車輛結(jié)構(gòu)有限元分析 課件 第九章 展望

第九章：展望《基于MxSim的車輛結(jié)構(gòu)有限元分析

》9.1?CAE軟件領(lǐng)域技術(shù)展望

在全球范圍內(nèi)，汽車CAE軟件產(chǎn)業(yè)已相當(dāng)成熟，美國Ansys公司、AltairEngineering公司和法國DassaultSystèmes公司等，憑借技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢在國際市場占有重要地位。我國汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，推動汽車CAE軟件需求的持續(xù)增長，國內(nèi)企業(yè)紛紛布局CAE軟件產(chǎn)品。然而，相較于國際成熟軟件產(chǎn)品，我國CAE軟件在算法成熟度、用戶界面友好度和工程應(yīng)用穩(wěn)定性等方面仍存在一定差距。但隨著研發(fā)投入的不斷增加和行業(yè)經(jīng)驗的累積，國內(nèi)CAE軟件正在逐步優(yōu)化升級，市場份額逐步擴大，并在某些特定細分市場中展現(xiàn)出強競爭力。國外CAE軟件產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先地位得益于全球化的市場戰(zhàn)略和本地化的服務(wù)支持，為全球車企提供專業(yè)化解決現(xiàn)狀方案。

汽車CAE軟件產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)正在經(jīng)歷技術(shù)創(chuàng)新與市場擴展的雙重推動。9.2?工業(yè)軟件輔助技術(shù)發(fā)展展望9.2.1?工業(yè)云平臺技術(shù)工業(yè)云平臺技術(shù)具有強大的數(shù)據(jù)處理能力和靈活的集成性，能為企業(yè)建立一個統(tǒng)一產(chǎn)品開發(fā)業(yè)務(wù)流程、研發(fā)數(shù)據(jù)及研發(fā)工具的管理平臺，包括軟件上云、線上協(xié)同及數(shù)據(jù)上云。該技術(shù)支持汽車研發(fā)設(shè)計全生命周期流程的云端管理，貫通從汽車設(shè)計、仿真到測試驗證的所有環(huán)節(jié)，實現(xiàn)汽車研發(fā)仿真的全流程化集成和管理、數(shù)據(jù)共享和協(xié)同設(shè)計；不僅促進了跨部門、跨領(lǐng)域的數(shù)據(jù)流動和信息交流，提升了整體研發(fā)效率，而且保證了研發(fā)質(zhì)量，賦能整車企業(yè)和零部件廠商的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。9.2?工業(yè)軟件輔助技術(shù)發(fā)展展望9.2.1?工業(yè)云平臺技術(shù)數(shù)據(jù)上云線上協(xié)同軟件上云從單機軟件到云端軟件的轉(zhuǎn)變，成功解決了長期困擾企業(yè)的軟件孤島問題。將許可統(tǒng)一部署在云端，不僅可以實現(xiàn)軟件許可的統(tǒng)一監(jiān)控和管理，更可以使軟件許可的自動調(diào)配成為可能，極大地增強了靈活性，有效避免了資源閑置。從傳統(tǒng)的線下任務(wù)分配模式轉(zhuǎn)型為線上協(xié)同任務(wù)分配模式，是解決軟件人員孤島問題、提升團隊協(xié)作效率的關(guān)鍵步驟。通過智能化的任務(wù)分配系統(tǒng)，團隊可以快速、準(zhǔn)確地根據(jù)成員的能力、工作量和項目需求，對任務(wù)進行自動或手動分配。系統(tǒng)能夠?qū)崟r更新任務(wù)的狀態(tài)和進度，每個團隊成員都可以隨時查看任務(wù)列表，了解當(dāng)前的工作進度。數(shù)據(jù)管理從本地離線到線上統(tǒng)籌的轉(zhuǎn)變，已經(jīng)成為解決軟件數(shù)據(jù)孤島問題的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)統(tǒng)一線上管理，極大地豐富了企業(yè)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。過去，數(shù)據(jù)散落在各個部門、各個團隊的本地存儲中，難以形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖。而現(xiàn)在，所有數(shù)據(jù)都集中存儲在線上平臺，形成寶貴的數(shù)據(jù)財富。9.2?工業(yè)軟件輔助技術(shù)發(fā)展展望9.2.2?軟件云化技術(shù)軟件云化一般可采用云原生技術(shù)、虛擬可視化技術(shù)等云計算技術(shù)，與AI大模型相結(jié)合，建設(shè)超大規(guī)模的云計算數(shù)據(jù)中心。軟件云化技術(shù)為操作簡單、遠程可視化、輕量化、無感知的云端工業(yè)軟件的軟件服務(wù)提供了技術(shù)支撐，實現(xiàn)了資源的高效調(diào)度和靈活分配，使企業(yè)可以按需獲取計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源，從而降低運營成本，提高運營效率。超大規(guī)模云計算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)正日益成熟，通過采用先進的虛擬化技術(shù)和自動化管理工具，實現(xiàn)資源的高效調(diào)度和靈活分配。這使得企業(yè)可以按需獲取計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源，從而降低IT成本，提高運營效率。云原生技術(shù)的興起為應(yīng)用開發(fā)和管理帶來了革命性的變化。虛擬可視化技術(shù)為工業(yè)軟件提供基于B/S架構(gòu)的、兼容不同操作系統(tǒng)的、跨平臺的遠程虛擬應(yīng)用。云計算與AI、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的融合，催生出一系列新的應(yīng)用場景。例如，通過云計算平臺，企業(yè)可以輕松地處理和分析海量數(shù)據(jù)，從中挖掘出有價值的信息，并將其作為決策依據(jù)。GPU（圖形處理器）和CPU（中央處理器）作為計算機硬件技術(shù)的兩大核心，近年來都取得了顯著的技術(shù)進步。目前光刻技術(shù)已經(jīng)達到4nm工藝。高性能GPU在圖形處理、物理模擬、數(shù)據(jù)分析和可視化等方面具有顯著優(yōu)勢。CPU的進化，則不斷提高工業(yè)軟件計算速度，未來可完成更復(fù)雜的計算任務(wù)和更大量的數(shù)據(jù)處理能力。9.2.3?硬件技術(shù)9.2.4?云端數(shù)據(jù)管理與分析

云端數(shù)據(jù)管理是利用計算機硬件和軟件技術(shù)對數(shù)據(jù)進行有效的收集、存儲、處理和應(yīng)用的過程，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用的信息以支持業(yè)務(wù)決策和運營，包括數(shù)據(jù)規(guī)劃、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)存儲和備份、數(shù)據(jù)安全和隱私、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)集成和共享、數(shù)據(jù)分析和挖掘等。

實時數(shù)據(jù)流處理系統(tǒng)能夠?qū)崟r接收、處理和分析數(shù)據(jù)流，實時捕捉和響應(yīng)數(shù)據(jù)的變化，進而進行實時決策和預(yù)警，適用于需要實時響應(yīng)的場景，如汽車智能物聯(lián)網(wǎng)。面向汽車設(shè)計及仿真業(yè)務(wù)流程，通過調(diào)度器建立仿真工具鏈，可以實現(xiàn)復(fù)雜工具流程（如整車被動安全、TrimmedBody）和多學(xué)科耦合（如結(jié)構(gòu)疲勞、流固耦合）流程的標(biāo)準(zhǔn)化及自動化；封裝現(xiàn)有程序和腳本（前后處理、求解器等），發(fā)布功能塊（FunctionalBlock），復(fù)雜的工具子流程（Sub-Procedure）也可被封裝為功能塊，便于工程師管理和調(diào)試。

功能塊之間通過文件或進程接口相互實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)預(yù)先封裝一批常用的前后處理和求解器等工具軟件，以及邏輯控制等內(nèi)置功能塊，便于工程師將仿真規(guī)范搭建為流程，并通過AI智能算法持續(xù)優(yōu)化應(yīng)用。9.2.5?輔助工具9.2?工業(yè)軟件輔助技術(shù)發(fā)展展望9.3?國創(chuàng)數(shù)字化仿真云平臺9.3.1云資源管理

平臺支持Windows和Linux操作系統(tǒng)上常見的三維設(shè)計仿真應(yīng)用及辦公教學(xué)應(yīng)用，可跨操作系統(tǒng)，跨地理位置對所需資源進行訪問。平臺采用高級別安全的可視化協(xié)議，該可視化協(xié)議支持圖形傳輸、操作傳遞、共享、加密解密、數(shù)據(jù)壓縮等。其技術(shù)要點參考當(dāng)前主要可視化協(xié)議的功能要求、技術(shù)特性，同時又獨立于當(dāng)前主要可視化協(xié)議之外，形成自主可控的、新的協(xié)議棧與協(xié)議層。9.3?國創(chuàng)數(shù)字化仿真云平臺9.3.2設(shè)計數(shù)據(jù)管理設(shè)計數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)依托于云設(shè)計平臺，可提供企業(yè)級項目管理服務(wù)，主要包括項目庫管理服務(wù)、模板管理服務(wù)、計劃管理服務(wù)、經(jīng)費管理服務(wù)等。引擎也可提供產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)管理服務(wù)，對產(chǎn)品設(shè)計過程和設(shè)計數(shù)據(jù)管理場景進行支撐，在統(tǒng)一建?；A(chǔ)上，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)管理服務(wù)，主要包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（EBOM）管理服務(wù)、零部件管理服務(wù)、圖文檔管理服務(wù)、審批管理服務(wù)、變更管理服務(wù)、基線管理服務(wù)、工作流管理服務(wù)以及編碼權(quán)限服務(wù)等基礎(chǔ)功能服務(wù)等。設(shè)計數(shù)據(jù)管理9.3?國創(chuàng)數(shù)字化仿真云平臺9.3.3仿真數(shù)據(jù)管理仿真數(shù)據(jù)管理依托于云設(shè)計平臺，可建立整車研發(fā)平臺管理汽車仿真流程，分解整車性能目標(biāo)，并根據(jù)開發(fā)目標(biāo)分配仿真任務(wù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的標(biāo)準(zhǔn)化及自動化。在引擎中，仿真工程師在接收到仿真任務(wù)后，根據(jù)接收到的設(shè)計模型和數(shù)據(jù)，開展仿真驗證工作，并按照相應(yīng)分析工況要求執(zhí)行仿真任務(wù)，包括前處理、求解、后處理、生成仿真報告等。在完成仿真后，仿真工程師將仿真驗證結(jié)果及分析報告反饋給設(shè)計師。仿真數(shù)據(jù)管理仿真數(shù)據(jù)管理9.3?國創(chuàng)數(shù)字化仿真云平臺9.3.4