行业分享丨如何实现快速仿真和创新设计，颠覆式加速产品研发？
想象一下，如果设计师设计一座桥梁，他会将其设计成什么样子？其实即使不是专业工程师的我们，也能大概想象到一座桥梁的基本形状，这就是因为看过大量的桥而累积出的 “工程经验”。但是，当结构越来越复杂，即便是专业工程师，也很难凭借工程经验来完成所有设计，有可能为了结构稳定性而使用了过量的材料，或是在概念方案寻优上花费了许多时间。
在仿真领域有一项名为拓扑优化的技术，它是在给定的设计空间、载荷条件和约束条件下，通过数学算法寻找结构最优分布的方法。通过拓扑优化获得的结果，既能满足特定的性能目标，又是材料最省的结构形式。Altair 基于这种技术，为设计工程师专门开发了一个名为Altair® Inspire® 的简洁的工作环境。
通过拓扑优化，在给定设计空间中获得最优结构
在Inspire中，设计工程师只需创建一个“设计空间”，通过设置加载和约束条件，就能迅速生成最优结构方案。设计师随后还可以在此基础上，发挥创造力，设计出令人惊叹的产品。
空客全资子公司APWorks基于拓扑优化技术设计的第一辆3D打印摩托车
这种设计方法如果叠加3D打印这样的先进制造技术，便可直接制造出质量轻、性能好的产品。如下图所示，在严酷的太空环境中，利用拓扑优化+3D打印方法制造出的卫星天线支架也完全能满足要求。
欧洲航空航天领先设备供应商RUAG Space利用拓扑优化设计的卫星天线支架
由此可见，仿真前置可促进正向设计，给予设计工程师更可靠的设计基础和更广阔的创作空间。
如前所说，在仿真工作中，大量时间耗费在前端网格划分上，Altair因此推出前处理工具Altair® HyperMesh®。但是，Altair并未就此止步不前，近年来推出无网格工具 SimSolid 颇有“自我革命”的态度，因为Altair意识到，快速仿真的作用不仅仅是加速仿真这个单一环节，而是对整个设计流程进行重构，使全流程综合提效。
通过无网格快速仿真，加速设计流程
无网格技术顾名思义，就是工程师不需要划网格，直接将整个实体导入软件，即可进行仿真计算。以往设计工程师的所有设计方案都需要仿真工程师来验证，当使用了这种技术，设计工程师就能初步判断众多方案的合理性，而后再将符合性能要求的方案推送给仿真工程师做详细验证，这种协作方式的调整能让仿真流程颠覆式加速，相对于传统工作流程甚至可提速10到100倍。另一方面，仿真工程师节省了大量原先花费在验证无效设计上的时间，可以留出更多精力专注于研究更复杂的仿真问题，进一步精进产品性能。
由此可以看出，将仿真前置促成的“设计仿真一体化”思路，催生了新的研发流程与研发关系，对设计仿真全流程有着不可估量的积极意义。
对于软件厂商来说，不仅仅是要为企业提供针对某一环节的专业数字化工具，更重要的是理解客户业务，站在全流程视角，为企业带来先进的理念，协助企业优化流程。
