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国产云原生CAE软件有哪些?

3天前浏览232

本文摘要:(由ai生成)
国产云原生CAE软件正在逐渐崛起,满足高性能计算(HPC)、云计算等需求。本文将介绍几款国产CAE软件,包括Simright、智铸超云等,它们在航空航天、汽车、电力等行业有广泛应用。这些软件支持ACT、HPC、Abaqus、拓扑优化等功能,并提供二次开发能力,以适应不同行业的特殊需求。通过这些软件,用户可以在云平台上进行复杂的仿真分析,提高设计效率和准确性。

小时候很爱看《一站到底》,某期,一位嘉宾用三个字介绍自己—— 在云端 

我以为他是干殡葬的,然后他说他是做云计算的。
接连便是难懂的话,什么“数据中心”,什么“微服务”之类,引得众人都哄笑起来,节目内外充满了快活的空气。
后来做了工业软件,终于在耳濡目染下对于计算机技术有了一定理解,“云”这个词仍萦绕耳畔,成为了行业的焦点话题,我也终于理解了它所代表的含义和应用场景。
云端工业软件也分为云原生的和后迁移到云上的,云原生工业软件在设计和实现时就充分考虑了云环境的特点,能够充分利用云资源。而传统的工业软件在迁移到云平台后,可能需要进行一系列的改造和适配,以实现类似的优势。
本文梳理了一下国内做云原生CAE软件的厂商。资料均来源于网络,排名不分先后,上榜各凭本事(被我搜到了)


01 数巧科技

数巧科技成立于2016年,主要从事云端CAE软件的研发,通过数值仿真技术、最优化算法和基于云的协同系统,开发了一系列云端CAE仿真软件和协同仿真平台,包括私有云产品——协同仿真平台Simright Platform和在线轻量化后处理软件Simright 3DLite,以及在线结构分析软件Simright Simulator、CAE模型格式转换软件Simright Converter、在线优化减重软件Simright Toptimizer、在线CAE前处理软件Simright WebMesher等公有云产品。其中,公有云SaaS化CAE平台simright.com注册用户已过万,其中40%来自海外。
创始人赵康本科毕业于武汉大学工程力学系,硕士就读于大连理工大学工程力学系,师从郭旭院士研究拓扑优化,毕业后在Altair从事核心算法研发近10年,曾担任Altair中国区研发总监。
Simright 3DLite - Web三维数据轻量可视化系统(来源:数巧科技)

产品简介

  • 在线CAE模型转换软件:Simright Converter,支持多种CAE格式之间的互相转换。
  • 在线CAE网格前处理软件:Simright WebMesher,用于网格剖分和前处理。
  • 在线结构分析软件:Simright Simulator,进行结构分析。
  • 在线优化减重软件:Simright Toptimizer,用于优化产品设计以减轻重量。
  • 在线流体分析软件:Simright FlowLite,进行流体动力学分析。
  • 在线轻量化后处理软件:Simright 3DLite,实现仿真数据的轻量可视化
  • 在线协同仿真平台:Simright Platform,支持多学科工具网络化串接,增强软件使用的交互性

02 云境智仿

北京云境智仿信息技术有限公司成立于2021年4月,是一家提供云原生 CAE 仿真技术解决方案的高新技术初创企业。公司以“凝聚专业力量,逐步实现仿真产品国产化和仿真技术自主化”为使命,专注于云原生开放架构高性能 CAE 协同仿真平台核心产品以及支撑技术研发,致力于以 GPU 并行计算、云原生、计算机图形学等技术赋能 CAE 仿真计算,提供SaaS+PaaS 多重产品能力结合的 CAE 全链路技术解决方案。
公司产品及技术目前已服务本钢集团、中望软件、国网江苏电科院、中船702研究所、航天科工、中国空气动力研究与发展中心等多家单位。
创始团队来自北京大学,创始人朱飞为北京大学计算机专业博士,长期从事计算机图形学、物理仿真、GPU并行计算、深度学习等技术的前沿研究与工程化落地。参与国家重点研发计划等多项重大项目,发表论文多篇,申请/授权专利十余项,获CCF技术发明一等奖等奖项。

产品简介

云境智仿采取“服务客户,赋能伙伴”的业务模式,既服务于终端客户,也服务于专业CAD/CAE软件研发企业,因此衍生出仿真云平台和覆盖仿真全链路的算法组件两种产品形式。
  1. 核心产品Simversus:业界首款支持全流程GPU并行计算的高性能CAE协同仿真云平台。

Simversus  高性能仿真云平台(来源:云境智仿)
  1. 仿真全链路算法组件产品,包括:
    1. 科学计算可视化组件YJVis,一款面向CAD/CAE应用的高性能Web3D引擎,支持二次开发 。
    2. 数据格式转换组件YJExchanger,支持CAE前处理和结果格式的读写与转换 。
    3. 前处理建模组件YJSubdiv,基于曲面细分技术,提供三维建模与编辑能力 。
    4. 网格划分组件YJMesher,采用自研GPU并行网格划分技术,支持多种单元类型的网格自动生成 。
    5. 特色求解器组件,包括结构、流体、多体等物理场的求解器,支持GPU并行加速 ,同时基于前沿AI技术开发的小样本数据驱动的智能求解器YJ-DORGP
    6. YJWidget,一款基于React/Qt的UI组件库,为开发者提供高质量、灵活性强的UI组件,提高开发效率 。
各个算法组件间可以按需灵活组合,服务于从终端用户到专业软件研发企业的广泛需求。

03 远算科技

远算科技以“算法国产化,应用场景化,算力云端化”为发展目标,深耕国产CAE工业软件、数字孪生、工业APP等数字化转型产品与解决方案。公司技术团队由国家高性能计算和并行算法专家陈国良院士领衔指导,以「高性能计算HPC」、「数值仿真CAE」和「人工智能AI」为核心技术能力,已获得发明专利40余项。公司与全球行业龙头企业包括法国电力集团、中航工业集团等携手打造行业数字化转型最佳实践。公司目前已服务能源、汽车、航空、水利、机械等行业标杆客户,未来将持续开辟更多行业应用场景,全面提升产业数字化水平。
创始人&CEO 吴健明(Andy)本科就读于中国科学技术大学计算机科学与工程专业、硕士就读于美国UW-Madison(威斯康辛麦迪逊分校)计算机科学与工程专业,曾在微软、华为、Facebook等公司工作。

产品简介

  • 格物云CAE:远算科技自主研发的国产可控云端仿真平台,支持结构力学、流体力学、水动力学等通用仿真模块,以及水利水电大坝仿真一体化软件、短视频水流测速APP等专业化软件。

格物云CAE(来源:远算科技)

04 云道智造

云道智造成立于2014年3月,致力于“仿真PaaS平台+仿真APP”的工业互联网模式重构仿真软件体系,创新性地解决仿真技术难以大众化应用的问题。
创始人屈凯峰博士毕业于清华大学电机系电气工程专业,拥有丰富的仿真行业经验,曾在国家电网工作,并在新西兰的斐雪派克公司担任仿真工程师。屈凯峰在仿真技术领域深耕近20年,对仿真技术的应用价值有深刻的理解和判断。
云仿真SaaS平台Simcapsule的产品特点(来源:云道智造)

产品简介:

目前,云道智造推出了多物理场通用仿真PaaS平台伏图Simdroid,和开放兼容的云仿真SaaS平台Simcapsule,并搭建了基于云的工业APP商店Simapps,实现了仿真APP的无代码化开发、云原生部署与在线应用,为广大中小制造企业提供低成本、高精度的专用云化仿真工具。

伏图Simdroid(来源:云道智造)

云仿真平台Simcapsule(来源:云道智造)

05 适创科技

适创科技专注于智能工业设计和CAE的研究和应用,核心技术优势在于自主研发的高性能网格剖分、计算流体力学、传热学、电磁学等的物理算法求解器;基于拓扑优化等最优化算法对工业产品和制造工艺问题提供智能设计解决方案;利用完全云原生技术快速迭代产品开发流程。

适创科技产品矩阵(来源:适创科技)

产品简介

目前,适创科技主要有智铸超云SupreCAST、智测皓微SupreADR、智能设计SupreDesign等产品。
其中,核心产品“智铸超云”是适创科技推出的一款基于工业互联网和国家超算的压铸模拟仿真云计算平台,可为用户提供低成本、智能高效的压铸CAE模拟仿真服务。

智铸超云(来源:适创科技)
此外,适创科技还开发了自动缺陷识别软件系统“智测皓微”,将智能算法应用于无损检测领域。还有“SupreDesign”智能设计应用,它能够自动完成压铸模具浇口、浇道及冷却系统设计,降低设计过程对经验的依赖 。

06 蓝威数值

蓝威科技(蓝威数值(珠海)科技有限公司)是一家专注于提供电子产品可靠性提升解决方案的民营高科技企业,成立于2014年。公司依托北航康锐教授的“确信可靠性理论”,利用云计算、数据挖掘及精细化数值评估等技术,服务制造企业的科技创新,打造可靠性正向设计产品线,助力中国智造。
赵弋飞为公司创始人兼CEO,曾创办国内早期ABAQUS软件代理销售商,后在比利时LMS,西门子工业软件就职,有将近20年公司运营、市场销售和国际部门管理经验。其他核心成员包括北京航空航天大学的康锐教授(长江学者)及工业仿真领域资深人士

蓝威产品谱系图(来源:蓝威数值)

产品简介

蓝威科技的核心产品之一是EasyCAE,这是国内首家SAAS版的工程仿真平台,它改变了CAE的应用模式,为用户提供便捷、高效的产品研发工具。EasyCAE平台基于Web浏览器开发,通过云计算和先进的仿真技术帮助用户设计产品。
此外,蓝威科技还开发了通用可靠性软件、专业仿真软件等系列产品。
(来源:蓝威数值)


来源:工业软件产品分析
ACTHPCAbaqus拓扑优化二次开发通用航空航天汽车电力云计算LMSBIMSimright智铸超云模具曲面电气
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-11-01
最近编辑:3天前
石寒ColdStone
让制造业从业者过上舒适的生活
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工业软件数据格式 | INP与ODB的前世今生

1978年的某个深夜,在美国沃尔瑟姆(Waltham)某处,一摞包含计算条件信息的打孔卡被吞进了IBM计算机中,而在另一侧的卡片转译设备中则输出了一卷长长的纸张,上面打印着一行行整齐的结果数据。打孔卡编程数据列表那些打孔卡,便是INP文件的前身,而那些数字列表,则在未来被冠以ODB文件的名号。计算机中运行着的,便是在仿真界赫赫有名的ABAQUS的初代程序。INP文件是ABAQUS求解器的输入文件,记录了ABAQUS仿真求解所需的所有信息;ODB文件则是输出文件,记载着求解后的分析结果。而它们的缔造者,ABAQUS公司的创始人之一,DavidHibbitt博士,此时正在焦虑地等待计算结果,因为这是他驱车100多公里才换来的一次程序验证机会,如果等到白天,租用计算机的价格将贵很多。年轻时的DavidHibbitt01ABAQUS创业史在成立ABAQUS公司之前,David曾与其博士生导师,著名的MARC公司的创始人PedroMarcal,一同开发并推出了第一个商业非线性有限元程序MARC。在那个编程还要靠打孔卡的年代,计算机的计算性能还不及当今智能手机的万分之一,David和Pedro克服重重困难开发的非线性有限元求解程序,得到了大量项目订单,Pedro教授也从布朗大学辞职下海,正式走入市场开辟新的战线。然而,创业路上难免出现意见分歧,David与Pedro的分歧点用今天的话来说就是“用户思维”。David敏锐地意识到目前的MARC程序的可用性太差,实际使用起来很难满足大多数工程师的需求,需要用户懂代码才能够使用,而这对于大部分专注于设计的工程师来说是很困难的。David说:“我们认为当前的明智之路是为需要进行非线性计算的工程师开发出一个强大的‘黑盒子’工具。”但是不幸的是,Pedro对这种投资没有兴趣。意识到老板的局限性后,David选择了出走创业,他与两位前同事BengtKarlsson和PaulSorensen在1978年合伙成立了HKS公司。他们所构思的软件产品,正是后来大名鼎鼎的ABAQUS,关于ABAQUS的名字由来,其实最初David设想的是ABACUS,也就是“算盘”,有计算分析之意。可是由于商标已经被注册,所以灵机一动把“C”改成了“Q”,发音没变,且Q代表“Quality”,有质量上乘之意。ABAQUS早期LOGO与含义尽管有MARC公司的经历珠玉在前,但是David的创业之路仍旧十分坎坷。“我们是一家软件公司:没有软件,没有计算机,没有客户或潜在客户,几乎没有钱”David如实说。他们首先编写了《用户手册》,旨在使问题定义变得简单而直观,然后设计了系统的代码架构,同时也编写了《理论手册》。在那段从0起步的日子里,David一边在大学里兼职授课补贴公司开支,一边开发程序。开发好的程序,要去离家100多公里的沃尔瑟姆,才有IBM计算机来进行运行验证,为了省钱,他们经常是在夜间使用计算机(白天租用价格是夜间的2.5倍)。直到1978年6月,David得到了第一位客户——汉福德核发展基地实验室(HanfordnuclearDevelopmentSite),该实验室需要解决快速增殖反应堆燃料棒的接触问题,合同要求9月底交付代码。三个月的时间并不充裕,但是对于创业公司的首个客户,无论如何也要服务到位,于是在克服重重困难后,David和Bengt按时交付了15000行的FORTRAN代码,这也是ABAQUS的第一个版本。02从数据列表到七彩云图后来,随着计算机技术的不断发展,打孔卡成为了历史回忆,无论是输入数据还是输出数据,都可以在显示器中进行显示和编辑,INP和ODB的文件格式已见雏形。彼时ABAQUS还没有前后处理器,只有求解功能,所以当用户面对复杂的结构模型时,需要将手动其处理成INP文件中的节点、单元、载荷等数据,并按照规定格式编写好提交计算。而输出的结果数据只能以数据列表的形式查看和分析。即便是知识深厚的天才工程师,每天面对着如此抽象的数据表现形式也难免头大。很明显,如果没有前处理器来解决复杂建模问题,并通过后处理器以图形的方式查看结果,它很难作为独立产品继续下去。ABAQUS先是通过外接绘图仪的方式,来实现“绘图输出文件”,用户可以在分析中插入间隔地输出应力或位移的绘图命令,生成一个绘图文件并在绘图仪上绘制,那时要花半天时间才完成几百个单元的云图绘制工作。直到1987年,ABAQUS/Post作为一个独立的后处理器发布,具有图像显示和命令输入的功能,不需要再外接绘图仪了。结果数据也终于从ODB文件中的数据列表成为了五彩斑斓的云图,不仅让仿真工作的效率大大提升,更给工程师的工作增添了一抹色彩。第一款后处理器ABAQUS/Post解决了后处理的问题,前处理更是ABAQUS团队的一大挑战,为此HKS公司投入大量资金,终于在1999年推出了ABAQUS/CAE的第一个版本,用户可以在GUI界面中轻松地创建、管理和可视化复杂的仿真模型,并针对特定应用定制专属的ABAQUS界面。ABAQUS/CAE的第一个版本此后,INP文件和ODB文件退居幕后,成为了前、后处理器与求解器之间的"传声筒",新一代用户也很少再从如何写INP文件学起,而是从简单易用的ABAQUS/CAE界面入手,在3D图形窗口中进行直观的交互操作,或许根本没注意过INP和ODB的存在。03格式解析,工业软件绕不过的大山所以,INP和ODB从此就躲在文件夹的角落里无人问津了吗?故事还远远没有结束。对于很多ABAQUS的高级用户而言,用户界面中的功能按钮不足以应对所有的工作场景,也无法满足他们对于求解器的掌控欲,很多特殊场景下的功能只能通过编辑INP文件才能实现,在INP文件中不仅可以实现前处理界面中的所有功能,还可以控制分析过程,自定义输入与输出,且更加快速。同时,随着CAE软件的百花齐放,不同软件之间的数据格式解析转换也成为了工业软件厂商绕不过去的大山,许多工业软件开发团队所研发的优秀求解算法因未能打通与主流商软间的接口而导致难以通用,开发团队将大量的时间用于研究如何解析不同格式的数据文件,重复造轮子,无法将精力投入到最核心的算法开发中。面对这种情况,云境智仿通过对主流格式的深入研究,自主开发了一款可以解析转换多种数据格式的组件化产品YJExchanger,可以满足INP、ODB、CDB、RST、VTK等十余种CAE前处理格式、结果格式的读写与相互转换。YJExchanger支持的格式基于自主研发的数据中间表示和数据结构设计,YJExchanger不但可以确保数据的完整准确,还使得格式解析转换时的内存占用率极低,实现高效计算。YJExchangerODB数据解析示例从打孔卡上的一颗颗圆孔到文本文件中的一串串字符,从枯燥的数字列表到漂亮的七彩云图,INP和ODB文件不仅记载着设计人员的智慧,也承载着仿真人员和程序开发者的汗水。他们寻求物理世界的真谛,将千变万化的物体与结构抽象成节点和单元,将无形无色的声光热电力具象成载荷与约束,他们在有限的计算资源约束下去挑战无限复杂的物理世界,力求逼近最真实的工况,凝练出最优化的设计方案,帮助人类以最小的成本探索未来,奔赴星辰大海。YJExchanger数据解析示例参考资料:《Abaqus简史:“黑科技”之路》https://www.sohu.com/a/414660312_722157来源:工业软件产品分析

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