本报记者 曲忠芳 北京报道

汽车工业在实际制造之前测试优化车辆的安全性能、燃油效率、气囊系统等预测和解决潜在问题,由此降低车辆研发成本、提高效率;航空航天工业中研究气动力学,测试和优化飞机和航天器的性能,从而大大减少研发风险及成本;工程建筑分析测试结构强度和地震影响等,以提高建筑工程的安全性和可靠性……在这些工业领域的典型场景中,发挥着举足轻重作用的便是计算机仿真技术,简单来说就是用一个虚拟的系统模拟另一个真实系统的技术,它是工业软件中的重要组成部分。

日前,《中国经营报》记者从第五届中国仿真技术应用大会上获悉,我国仿真技术领域出现新的突破,国产自主可控大型结构分析软件SABRE生态系统公开亮相,由我国飞行器强度领域专家、中国航空工业集团中国飞机强度研究所(以下简称“强度所”)所长王彬文带领团队所研发,目前已在航空、航天、船舶等多个行业、40余型装备、180个工业场景中得到广泛应用,并取得了良好的经济效益和社会效益。

破解工业软件基础薄弱环节

强度所方面介绍,SABRE是自主研发的一款具有国际先进水平的国产自主可控大型结构分析CAE软件,可以满足工程力学基础研究、结构强度科研和复杂工业装备研制等需求。

需要指出的是,CAE是计算机辅助工程的英文简称,指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能,以及优化结构性能等。CAE软件主要用于数字建模与仿真,是我国基础较薄弱的环节。而结构分析软件作为工程应用范围最广泛的CAE软件之一,通过数值计算等方面,可以有效解决结构平台的强度和完整性问题,直接决定了结构平台的重量、安全性、寿命、舒适性等重要属性。因此,结构分析软件的研发,对于提升我国装备制造业核心竞争能力、保证国家战略安全,具有重要意义。

围绕SABRE系统,强度所面向不同的用户群体推出了教育版、企业版、专业版等三类版本,在第五届中国仿真技术应用大会上对优化设计、疲劳分析和声学分析三大专用子系统进行了首次推介,这标志着SABRE系统“通用平台+专用软件+数据库”的产品体系已基本形成。会议现场,强度所与北京瑞风协同科技有限公司签订了SABRE系统战略合作协议,共同推动SABRE系统在工业领域的大规模应用和产业化推广。此外,强度所还向国防科大、北航、西工大等九所高等院校赠送了SABRE系统教育版和强度专著,对于推动自主软件在高校的应用、培养工业软件研发人才、促进产学研合作具有重要的促进作用。SABRE生态系统的构建与完善,对推动国产CAE软件良性发展,关键核心技术自主可控发展具有重要意义。

数智化时代的仿真技术

“仿真技术广泛应用于工业、农业、军事、医疗、交通等诸多领域,特别是航空航天、信息、生命、材料、能源、先进制造等高新技术领域,在解决问题和解决‘卡脖子’关键技术难题中发挥着重要作用。”中国工业合作协会理事长田玉萍指出,今年10月,国务院办公厅发布了《关于调整工业和信息化部职责机构编制的通知》,将科学技术部的组织拟订高新技术发展及产业化规划和政策,指导科技服务业、技术市场、科技中介组织发展等职责划入了工业和信息化部,从顶层设计推动科学技术和工业产业充分融合对接。仿真与科技的发展和应用对于改进决策制定、优化设计、提高效率和降低成本具有重要意义。随着计算机技术和数学模型的不断发展,仿真与科技在各个领域的应用将进一步扩大和深化。

北京工业大学党委书记姜泽廷表示,随着数字经济与人工智能的发展,数智化时代的来临对仿真技术的应用提出了更高的要求,也为其在工业、科研、教育等领域带来了更广阔的发展空间。据他介绍,北京工业大学面向国家、首都重大需求与国际科技前沿,将持续深化打造“山河湾谷”创新区,深度融入和服务数智化转型。

值得一提的是,由中国汽车工程研究院股份有限公司担任牵头单位的《汽车底盘结构强度仿真技术规范》团体标准编制组正式成立,该团体标准的制定对填补该领域的标准空白,提升汽车底盘结构的性能和质量安全要求具有积极意义。不难看出,在我国迈向高质量发展的新时期,在政产学研各方力量共同推动下,仿真技术作为工业软件的重要组成部分有望发挥更大作用,实现更广泛的融合应用,助推数字中国建设。

(编辑:吴清 校对:张国刚)

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