自主CAE软件产业的功亏得失转载

sunnywinter · 发表于 2010-5-29 22:39:17

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先进重大装备：上海超级计算中心在2005年就承担了先进重大装备建设中的核电、火电、特高压输变电、轨道交通装备、自动控制系统等先进制造业的大量CAE技术任务：在核电工程方面，上海核工程研究院承担的国产100万千瓦压水堆核电站前期设计及国内多个核电站的设计任务，在核反应堆堆芯热工水力分析，核反应堆保护和控制分析，核反应堆主冷系统流固耦合分析，核级设备应力分析与抗震力学分析等方面需要大规模的计算；在船舶制造方面，上海年造船能力将从150万吨提高到1200万吨，在自主设计能力方面也必须有大力的提升，高性能计算是必然的选择手段。《经济参考报》2005年04月08日刊登的文章“设计落后拖中国造船业后腿，水平与日本相差15年”指出，计算手段落后是我国船舶设计水平与国外有巨大差距的一个重要原因；在汽车制造方面，上汽集团汽车工程研究院承担的具有自主知识产权的汽车设计、泛亚汽车和大众汽车向整车研发的大步推进带来的巨大的汽车设计任务。在汽车设计中整车碰撞仿真，虚拟制造（三维虚拟装配、冲压仿真等），整车空气动力学设计，虚拟试车场等需要高性能计算作为支撑条件。
正是伴随着重大工程研究的项目需求，CAE技术和应用才得以如此迅猛地发展和提高。在航天领域，国家已启动中国新一代无毒、无污染运载火箭的研制工作，该火箭研制成功后将全面进入全球商用运载市场的竞争。上海航天局将承担部分总体和分系统研制工作。航天工业是高性能计算应用开展最早、应用最广泛的工业领域，有大量的问题，例如高超音速飞行器外形空气动力学设计和分析、飞行器气动热、结构耦合分析、不同载荷条件下推进剂行为模拟、火箭电磁兼容性分析等都需要大规模的计算和仿真。航天工业是中国大力发展的高新技术产业,它的发展将直接带动相关产业。航天工业尤为显证：中国载人航天的发展，与CAE技术快速发展所提供的推动力是密不可分的。CAE技术必将伴随载人航天工程研制走向更为广阔的明天。
1.2.2 生产性服务和工程研究相结合的高端应用工具
成功的商业CAE软件都具有一个共同的特点，即依托重大工程项目，由科研院校研发，在基金会及政府的支持下取得市场认可，不断开拓商业市场并以资本运作的方式扩大应用领域并壮大实力：MSC.NASTRAN以NASA资助为背景，在研发了航空航天强度刚度及模态分析软件的基础上，通过开发及多次并购，已经成为虚拟产品设计、面向工程多学科仿真产品的综合供应商；ANSYS依托西屋宇航核实验室结构设计的经历，逐步发展图形建模技术及图形界面，通过兼并和资本市场运作使其成为“高成长特征”的工程仿真软件供应商。
由于CAD/CAM软件帮助企业减轻了产品设计制造压力而普遍被人们所接受，然而涉及到大量的数学和力学问题而被人称为“只有博士才能用好的软件”的CAE，在某些传统制造行业却常处于可有可无的“锦上添花”地位。随着市场竞争愈加激烈，由于其可以缩短产品的开发时间、减少产品制造成本的功能而愈加受到重视。当前以装备制造业为主体的先进制造业正在提速发展，运用生产性服务业对传统服务业进行改造和提升，推动制造业的价值链向“微笑曲线”两头攀升，是从制造大国向制造强国迈进的关键一环。
以往由科研院校提供算法成果和支持手段，结合工程项目研究的实际需求开展解决方案的制定取得了许多“短平快”的实效。随着计算机技术、近代力学理论和工程研究需求的迅速发展和多学科融合，CAE已经成为一门由工程需求而广泛使用的技术，同时也成为了一项随成果转化而引领行业发展的应用。正是由技术驱动和应用驱动并驾齐驱、紧密结合的信息化发展历程，使得CAE逐渐从辅助设计的验证工具，转变成指导设计的创新基础。

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