钱学森先生的问题是：现代的大学为什么不能像民国时期那样的大师？葛剑雄先生最近写了一篇文章，认为钱学森之问是“问的是社会，不是问学校”。我特别敬重葛先生。他是个明白人、也是个敢于直言的人。但他的文章其实还是有所保留的：钱先生问的不是社会，是领导。我国几千年的历史，思想特别活跃的时期并不多。春秋战国和民国时期是最典型的时期。当时，各种不同的思想相互碰撞、冲击，形成百家争鸣的局面。这两个时期的背后，有更深刻的社会背景：社会动乱，没有形成大一统的政权。这时，国王和军阀主要的精力都用在军事斗争上，没有精力、没有能力、甚至没有胆量管控全国的舆论。相反，他们渴望有名望的知识分子在道义上支持自己。这就为思想的发展创造了空间。除了上述两个时期，唐宋是思想相对活跃、经济发展特别好的时期。这两个阶段是大一统的政治体系。在这两个阶段，统治者非常自信，比较容易容忍不同的声音，政治上也相对宽松。宋仁宗时期，有个秀才鼓吹造反。宋仁宗却说：他是想当官了，给他个官做吧....与之相反，明清时期是思想言论控制最严的时期、多次大兴文字狱。这导致了我国科技停滞了差不多有600年。言归正传。反右、文革等黑暗的年代已经过去几十年了，为什么现在还培养不出民国时期那样的大师？难道言论的边界比唐宋还小？我不同意这种看法。比如，普通人私下“妄议”高级领导，至少不会有生命危险。真正的原因在于，现代社会和过去不一样了。明朝时候的朝廷命官大约有两万人。现在，上海市的局级干部就有几千人。这意味着：社会结构复杂多了，官员的需求量大多了。相当多、甚至可以说大多数优秀人才都被在体制内部，被固化在一个个大小不等、层次各异的“格子里”。在这个格子里，上面的要求被层层加码、层层放大，自由度越来越小。体制是个金字塔结构，学校就是这个结构中的一个小格子：在学校内部，校长最大，下面是院长、处长、主任；出了学校，就是局长、厅长、部长.....只要官当的足够大，“学问”立刻就可以大起来。所以，院士、博士、教授、专家的帽子，往往戴在领导的头上；有了这些帽子，就能成知识分子的“代表”，就可以以知识分子的身份说话了。反之，许多安心做学问的优秀专家，退休的时候只是副教授，就没有“代表”知识分子的资格。听话的人才有话语权，何谈思想突破？在这样的结构中，人们追求的是升迁。为了获得升迁的机会，最好的办法就是循规蹈矩。这样，在“格子”里面的人，就被管得服服帖帖的。自由的思想就被限制住了。在笔者看来，要培养大师，需要在体制外建立独立的机构。这些机构要有独立的经济来源，不受层层加码的领导。有了这样的机构后，体制内外增加一些“旋转门”，把个人的自由扩大。如果领导愿意这么做，钱学森之问也就容易找到答案了。版权声明：原创文章，作者郭朝晖，来源蝈蝈创新随笔，本文已经授权，欢迎分享，如需转载请联系作者。

导读：第一次接触ABAQUS软件是2014年的时候，那时候刚开始做研究生课题，在导师的指导下将研究生课题定为了一个与ABAQUS软件二次开发相关的内容。说实话，那时候完全不懂ABAQUS软件是什么，甚至之前都没听过，更别说子程序二次开发。没办法，既然课题都定了这个方向，硬着头皮也得往前去，好在当时课题组还有师兄师姐会一些，在他们的帮助下从安装软件、安装帮助文档，总算是开始了我学习ABAQUS软件的第一步。从2014年到现在，已经7年有余，中间学习的过程中走了很多弯路，也攒下了不少经验。下面我就将简要的给出一些我个人学习的经验，希望能够对各位学习ABAQUS软件二次开发的同仁能够起到一定的帮助。一、根据帮助文档学习子程序整体帮助文档是学习ABAQUS软件最好的资料，对于子程序二次开发也是一样。首先需要根据帮助文档了解ABAQUS软件中总共有哪些子程序，每一个子程序其功能与作用分别是什么，只有对整个子程序情况有了了解以后，在实际的工作或者科研过程中才能知道应该如何去借助于子程序实现一些复杂的加载或者作用。图1ABAQUS软件帮助文档首页图1中红色圈出来的便是子程序相关的内容，其中从ABAQUSusersubroutinesreferenceguide进去便能够清晰的看到各种子程序的分类，如图2所示。分别根据左侧的索引进去便能查看包括隐式、显示、CFD模块对应的子程序分布，并根据每一个子程序的介绍可以大致知道各自对应的作用与功能。UtilityRoutines主要为一些工具子程序，所谓工具子程序是指在上述的大的子程序中可能可以直接调用的子程序，以扩充其功能和实用性的作用，例如在编写UMAT中经常需要写出主应力、主应变、偏应力张亮、应力不变量等，这些在工具子程序中都有涉及，可以直接使用。这里涉及的内容比较多，我将在即将开设的微课直播中做更详细的介绍。图2子程序的分类检索示意ABAQUSverification模块主要放了一些子程序验证、子程序实例的源文件和子程序，利用好里面的资源便可以非常便捷的创作一些类似的子程序，同时认真查阅和学习里面的内容，也可以有助于快速了解和掌握相关子程序的应用。这些内容我将在微课中向各位同学展示如何利用好ABAQUS软件已有的子程序为我所用。二、自学FORTRAN编程的基本知识工欲善其事，必先利其器。了解了子程序的分类及其作用，到了实际自己编写的时候，必然得掌握基本的FORTRAN编程知识才行。FORTRAN编程语言相对简单，对于我们二次开发，其实涉及的语法内容也并不高深，更多只需要掌握基本知识即可。例如定义变量、定义数组、续行符、定义子程序、定义函数、定义公共变量、运算法则、逻辑预算、循环、判断等。建议各位同学自行在市面上买一本FORTRAN基础知识的书籍即可。我推荐的是彭国伦老师的《Fortran95程序设计》。图3彭国伦老师的《Fortran95程序设计》三、勤学多思考，学会融会贯通前面介绍的更多是基础内容，要想利用好子程序，一定得多思考，多加入一些自己的理解和判断。我举一个简单例子，很多同学可能都知道UEXPAN这个子程序，它是用于模拟物体热膨胀作用的子程序，当遇到热膨胀系数比较复杂的时候便考虑使用这个子程序。但是大家如果只是把对于该子程序的理解停留在这个程度，那就着实没将它的作用发挥到极致。UEXPAN是提供了一个弹性应变以外的额外应变接口，我们完全可以用来模拟诸如混凝土的徐变、随着时间变化的生长应变、核反应堆领域中材料的辐照肿胀与辐照生长等等。因此很多时候我们要学会去思考其原理，进而融会贯通。图4UEXPAN子程序介绍曾经我便利用UEXPAN子程序实现了对SiC包壳材料辐照肿胀的模拟，SiC管子在辐照后会发生肿胀（体积膨胀），其体积膨胀变形表达式为-2.4×10-5T0.031487，子程序内容如图5所示。图5SiC包壳辐照肿胀子程序相关内容（a）S11应力云图（b）S22应力云图（c）S33应力云图图6SiC包壳辐照肿胀后的应力分布结果四、写在最后ABAQUS子程序二次开发涉及的内容很多，还包括诸如子程序中的语法错误应该如何快速识别、USDFLD子程序—ABAQUS子程序二次开发利刃、状态变量的美妙之处、如何实现不同子程序之间的数据传递和交互等等，在这里难以一一阐述。前不久，笔者在仿真秀官网和App发布的精品课《ABAQUS子程序12讲-掌握Abaqus常用子程序的二次开发与应用》订阅用户群（VIP用户群）交流过程中，发现一些同学在Python二次开发与子程序二次开发的认识上存在困惑，并希望自己能快速学会并掌握一个全新的子程序。受仿真秀平台邀请，以及订阅用户的加餐要求，笔者确定在端午节假期6月12日（周六）20时为所有的ABAQUS子程序学习用户带来一堂微小课来《触类旁通ABAQUS子程序二次开发原理和应用》，预计时长60分钟。下是我的直播安排作者：唐老师ABAQUS，仿真秀专栏讲师，主要擅长仿真领域：ABAQUS软件的二次开发（主要涉及子程序，包括有UMAT、UHARD、USDFLD、CREEP、UEXPAN、DLOAD、DISP、DFLUX、UVARM、FILM、GAPCON、HEATVAL、UMATHT等）；焊接模拟，如高斯移动热源的模拟（如TIG焊接、摩擦搅拌焊接、激光切割等）；热力耦合模拟（包括完全热力耦合与顺序热力耦合），如考虑对流换热、辐射换热、固体热传导等的复杂热力耦合；材料的弹塑性、蠕变模拟，包括复杂蠕变本构、塑性本构通过二次开发的方式进行引入等；裂纹扩展模拟，如基于XFEM（扩展有限元法）、cohesiveelement（内聚力单元）、cohesivesurface（内聚力面）、VCCT（虚拟裂纹闭合）等的裂纹扩展模拟；材料动态冲击、材料的失效、切削模拟。声明：本文首发仿真秀App，部分图片和内容源自网络，如有不当请联系我们，欢迎分享，禁止私自转载，转载请联系我们。喜欢作者，请点赞和在看

以下文章来源于Ansys，作者MattCommens本文原刊登于AnsysBlog：《FromChipstoShips,SolveThemAllWithHFSS》作者：MattCommens|Ansys首席产品经理（HFSS）编辑整理：褚正浩|Ansys中国高级应用工程师自Ansys2021R1版本中推出AnsysHFSS网格融合功能，这让我想起了20多年前首次使用HFSS软件时的惊喜。在我看来，此次HFSS网格融合功能是自HFSS诞生以来的最大进步。我之所以这么说，是因为它将赋予HFSS网格划分和求解我难以想象的复杂设计的能力。1999年当时我在加州的一家天线初创公司工作时，第一次使用HFSS来仿真蓝牙、Wi-Fi和移动天线。我当时的反应是：“真是相见恨晚！”HFSS所提供的仿真精度以及洞察彻底震撼了我。AnsysHFSS网格融合功能可以仿真PCB、组件和大型系统在使用HFSS之前，了解天线的运转方式需要投入大量时间、资金和资源的测量方法，这些方法只能间接提供有关电磁场的信息。但借助HFSS，我不仅能真正看到电磁场，还可以看到天线发射的电磁波，这种额外的电磁场信息在实验室中很难提取，它大幅加速了我们的设计流程。而且，在自动自适应网格划分技术的帮助下，仿真精度也达到了难以置信的水平。我记得分析了蓝牙天线的远场模式，用红色绘制测量数据，用蓝色绘制HFSS结果，结果得到一条紫色的线。此后，我极度信赖HFSS，并于2001年加入Ansoft。从那以后，Ansoft与Ansys一直密切合作，随后Ansys在2008年收购了这家公司。在随后几年中，我欣喜地看到AnsysHFSS的所有改进，例如全新界面以及新的求解器技术。市场不断要求HFSS提供更强大、更快速的仿真功能，令我印象特别深刻的是2008年推出的域分解方法（DDM）。DDM是一种创新型求解器技术，使用网格分区跨多个（包含连网的）核心和存储器分布仿真，以求解更大、更复杂的问题，实现HFSS仿真容量按数量级扩展。然后在2014年推出的分布式内存矩阵（DMM）求解方法实现了矩阵划分求解器，从而提供直接矩阵求解器的低本底噪声和多激励效率，但具有分布式核心和存储器。利用云计算解决复杂挑战在随后几年中，其他高性能计算（HPC）技术，例如多级HPC，使HFSS能够运用更多核心、处理器和节点。在最近的2019年，HFSS实现在基于微软Azure的AnsysCloud上运行，允许HFSS用户访问几乎无限的计算能力，以求解最复杂且最具挑战性的问题。HFSS最近利用AnsysCloud的计算能力求解全射频集成电路（RFIC）前端，在容量方面创下新的里程碑。仿真该设计得到的矩阵大小接近一亿，这是在AnsysCloud计算资源上利用这些求解器取得的重大进展，表明HFSS有能力求解极其庞大且复杂的设计。使用AnsysHFSS轻松对任何大型复杂电磁系统的场进行网格划分并绘制，例如带有封装、PCB、线缆和天线的无人机更短的产品生命周期、更丰富的产品功能以及更高的数据速率和频率，对工程师而言向市场交付产品变得愈加困难。从我在1999年仿真蓝牙天线开始，设计已经取得了长足的发展。HFSS用户现在分析的设计与整个256单元5G毫米波（mmWave）阵列天线一样全面。使用HFSS求解更复杂的电磁系统似乎是不二之选，例如封装中的集成电路（IC）、外壳中包含电容传感器矩阵的触摸显示器，甚至是船载多天线共址分析等较大型系统。确定仿真中的网格扩展问题当然，对更大、更好、更快的追求始终会给网格划分和求解带来挑战。HFSS用户一直致力于推进网格划分和求解的可能性，例如平板电脑中的5G毫米波无线模块，或带有多个印刷电路板（PCB）的复杂系统的电磁干扰/兼容性（EMI/EMC)研究，包括连接器和线缆。在这些大规模电磁系统中进行网格划分会更加困难，因为其几何结构高度复杂，特征尺寸跨越多个数量级。AnsysHFSS帮助求解和绘制复杂封装、PCB、连接器和线缆系统的场生成设计的初始网格是HFSS有限元方法（FEM）中最具技术挑战的一个方面。在生成FEM网格时，设计几何结构的多个方面都会起作用，例如它是否是类似于PCB的分层结构，或是类似于同轴连接器、线缆或外壳的3D结构，亦或是飞机或汽车这样的平台。HFSS提供的多种网格划分技术能完美解决各种设计类型。例如，具有几何结构感知能力的HFSSPhi网格剖分器能有效处理PCB、封装和IC设计中的分层结构，但是对于任何给定设计，都无法采用统一的网格划分方法。如果一款设计由多种“类型”构成，例如PCB上接有线缆的连接器，那么生成初始网格会相当困难。几何结构尺度是另一个挑战。由于目前使用的频率更高，不能再安全地忽视IC与其封装中的电磁耦合。但是在如此复杂的电磁系统中，几何结构从微米到毫米的精细尺度带来网格容差方面的难题。创建一个有限元网格，在多种类型的设计中按特征尺寸的数量级进行扩展，同时真实展现几何结构的每个地方，这对工程仿真而言是一项极具挑战性的难题。网格融合功能：多个网格，同一设计，相同的可靠性为了解决这些网格划分难题，Ansys2021R1推出了全新功能：AnsysHFSS网格融合功能，其专利技术使AnsysHFSS能以相同的严格度、精度和可靠性仿真更复杂设计。它通过在相同的设计中应用适合局部几何结构的特定网格划分技术来实现这一点。仿真大型系统电磁（EM）发射示例：EMI暗室中的触摸屏电视面板在前面带有连接器和线缆的PCB示例中，可以对PCB应用Phi网格划分技术，连接器和线缆则使用3D-optimalTAU网格剖分器。此外，还有一个优点是，不同的网格划分技术可以使用HPC资源并行运行。HFSS网格融合功能的另一个优势是，局部应用网格划分技术时，组件的网格容差由其自身尺寸决定，而不是由整个电磁系统的尺寸决定。HFSS网格融合功能沿用与之前相同的“电磁感知”自适应网格划分技术并不会影响精度，因为全耦合电磁矩阵是利用每个自适应网格步并针对频率扫描中的每个点进行求解的。HFSS网格融合功能为解决更复杂的综合电磁系统开辟了新的可能性。结合DMM的先进弹性硬件求解器技术并选择使用AnsysCloud访问硬件（从芯片到船舶），利用HFSS和全新HFSS网格融合技术可以解决无限挑战。

地处东方，魔都的早晨，向来比其他地方亮得更早一些。清晨六点不到，某非标自动化公司的方案工程师袁工已经把安全头盔，反光背心和一箱康师傅泡面放进了车的后备箱。这次他要去常州某电池公司负责现场电池模组线的调试，预计要呆很长一段时间，也不知道什么时能回来。因为项目年后不久就要SOP，交期比较紧，这个项目也是他们公司转型做电池行业的第一个项目。公司老板很不放心，一定要让有多年锂电经验的袁工常驻甲方现场。早上7点多的地铁，已经人贴着人了，这是魔都地铁通勤的日常。某第三方电池Pack企业采购部的直接采购工程师小王又踏上了每天的上班之路。虽然地铁里很拥挤，但小王淡定自如，照往常一样，戴上耳机刷微信视频。微信视频里，蜂巢董事长杨红新正铿锵有力地表示在2025年蜂巢要在全球建设600GWh的产能，加上视频里的动感音乐（蜂巢常用的style)，小王听了后觉得很exciting，觉得锂电行业相比其他行业还是很有“钱途”的。刷完视频，向来比较敬业的小王习惯性地打开了手机上的outlook，看看零件供应商又更新了什么消息。突然眉头一紧，原来是看到了一封来自国内某头部电芯企业的邮件，标题：电芯涨价通知函。小王迅速点开邮件，看到了一个令人吃惊的涨幅数字。这下好了，今年公司好不容易拿到的某自主品牌的电池pack业务EBIT（息税前利润）又要少好几个点了，小王不由自主的快速地在心中算了一笔账。小王深知自己的老板是一个走一步，看两步的人。汇报的时候，老板肯定会问：为什么会涨啊？让电芯供应商把BOMcostbreakdown拿出来。小王心里开始嘀咕：是正负极材料涨了呢？还是隔膜？还是电解液？地铁马上要到站了，可小王依旧没有头绪。临近中午的饭点了，负责电池产线规划的吴工才抱着电脑从会议上走出来，回到自己的座位上。开了一上午的会，会议室空调开的较大，让人口干舌燥，吴工站着接连喝了好几口白开水，才坐下来。会上，老板反复强调，现在下游做电池Pack的企业受到了来自电芯企业和OEM的双面夹击，夹缝中求生存，目前规划的几条产线，一定既要把成本做下来，又要把产线布局做的紧凑，还要保证产品的质量。吴工心里想：这不又是一个既要，又要，还要的命题么？吴工陷入深思中，旁边同事叫他一起去吃午饭，叫了好几遍，才回过神。下午两点的电话会议时间快到了。离魔都3000公里的某青海盐湖股份公司董秘张总已经上线。今年动力电池的需求飞速增长，以及大众对明年储能产业极高的预期，导致碳酸锂的价格飞速增长，资本市场开始密集调研国内的盐湖提锂项目。董秘张总，这周已经接待不下五波来调研他们的投资机构了。前面的公司介绍，张总已经倒背如流（虽然张总才来公司不久）。他上任的前段时间，正是很多公司董秘"被迫离职"的那段时间。到了机构提问环节，某知名券商电新行业研究员问道：”马上到冬天了，青海这地方，冬天那么冷，盐湖结冰，会影响贵司的锂盐产能吗？”董秘张总抑制住自己的不耐烦情绪，冷冷的回答：“盐湖是不会结冰的！”但是心中却喊了句：“港都，册那，就这水平还出来调研。”晚上八点，某头部电芯企业电池系统主管老王才从忙碌而又焦虑的工作中抽出身回到家里。在电梯里，老王还在思考为什么目前开发的CTC电池Pack系统样件几次震动试验都不合格？如何去让结构工程师去提高强度？老王推开门，看到女儿很乖巧的坐在沙发上看动画片《萌鸡小队》，一天的劳累带来的身心疲惫，瞬间全无。还没等老王坐下来，女儿满脸疑惑地给老王抛出一个问题：爸爸，鼠标里是用的五号电池，电视机遥控里用的是七号电池，那电视机里是几号电池啊？老王被女儿的问题，问的怔住了。快到晚上12点了，某腰部券商助理研究员小李，还在电脑面前，手托着下腮，思考着：如何给熬了好几个晚上写完的研报取个响亮的名字。眼看明天一大早就要交给公司电新组的首席研究员了老彭了。小李入行没多久，但她发现券商行业，也卷得不行，研究的赛道不仅要比较新颖，紧跟产业前沿，还要数据翔实，置信度高，最后还要标题让人耳目一新，最好要有点“文学气质”。她也看了不少其他友商的报告，很多标题都很诗意化。比如：东吴证券的《高镍未来已来，龙头涅槃见云开》。财通证券的《永兴云母提锂，梦想照进现实》，民生证券《好风凭借力，送我上“氢”云》。小李正一筹莫展之际，打开手机，看到朋友圈有人发的状态是纪念毛主席诞辰128年的照片。灵感来了，借用照片上毛主席的一句诗词：《踏遍青山人未老，风景这边独好_4680大圆柱开启行业新篇章》。好了，关于4680电池的研报就用这个标题。券商研究员小李终于能合上电脑，睡个安稳觉了。