博客

时至今日，有限元法依然被认为是最有效的数值计算方法之一。各种通用或专用的有限元软件已经将有限元法转化为社会生产力，广泛应用于航空航天、石油石化、电子电器、机械制造、土木建筑等领域，为科学与工程技术的发展提供强有力的支撑。

仿真，用数字世界的无限次试错，成就物理世界的一次成功。无论是航空航天、轨道交通、电子信息等高端工业领域，还是农业工具、生活用品制造乃至畜牧养殖，仿真技术的影响已扩大到国民经济的各个领域。以仿真软件为代表的工业软件，已成为智能制造领域的关键核心技术，也是目前典型的“卡脖子”领域。仿真软件正在从集中走向分布，越来越多面向行业的仿真软件相继出现。未来，还将产生海量面向设备、产品、模型的仿真APP。仿真技术将实现普惠应用，赋能每一个行业，每一个企业，每一个工程师。

本次仿真计算的某型号超导限流器模型主要包括铁心、直流绕组和交流绕组。其中，铁心采用非线性材料，相应的BH曲线如图所示。由于限流器模型具备对称性，所以采用1/2模型进行超导限流器稳态和限流态仿真计算，可以极大降低仿真计算的工作量。

Simdroid®（伏图®）是北京云道智造科技有限公司自主研发的通用多物理场仿真PaaS平台，具备自主可控的隐式结构、显式动力学、流体、热、低频电磁、高频电磁、多体动力学等通用求解器，支持多物理场耦合仿真。在统一友好的环境中为仿真工作者提供前处理、求解分析和后处理工具。同时，作为仿真PaaS平台，其内置的APP开发器支持用户以无代码化的方式便捷封装全参数化仿真模型及仿真流程，将仿真知识、专家经验转化为可复用的仿真APP。

伏图®电子散热是一款针对电子器件、设备等散热的专用热仿真软件，内置电子产品专用零部件模型库，支持用户通过“搭积木”的方式快速建立电子产品的热分析模型，并利用成熟稳定的算法计算流动与传热问题，实现对电子产品的热可靠性分析。可广泛应用于通信设备、电子产品、半导体产品与设备、汽车、航空航天等工业领域。

云仿真平台是北京云道智造科技有限公司自主研发的云原生工业软件平台，提供几何、网格、求解、后处理、材料数据库、工程数据管理等基础模块，提供流体、声学、结构等在线仿真模块，支持私有云一键部署。用户无需下载安装软件，即可通过支持HTML5的浏览器跨终端随时随地访问平台，在线使用仿真应用，完成仿真全流程工作。

在一个模型在设计初期，由于模型几何形状的不确定性和人们对模型本身了解的模糊性，很难使设计的模型一次性满足所有设计条件，这就需要不断修改模型的形状和尺寸。使用Simdriod建模并开发的app可以在应用界面中对模型的尺寸参数进行修改以逐渐满足各种条件。

在Simdroid的仿真开发环境中，用户可以进行电磁、结构、流体、热四大物理场以及多物理场耦合仿真；其APP开发器支持将仿真模型、仿真经验和仿真流程封装生成仿真开发应用，从而更方便、灵活的实现模型的参数化和经验的沉淀。

当今社会，有限元仿真技术被广泛应用于各行各业以解决工程问题。工程师可以通过有限元分析方法模拟产品的各种使用工况并进行仿真计算。在仿真过程中，如何高效地运用仿真工具，将产品构建成合理的仿真模型并求解出来，是解决产品结构实际问题的关键。

在基于Simdroid完成本次风扇罩稳定性模拟案例的过程中，得到了云道智造的多位老师的帮助和支持，在此表示诚挚的感谢。同时，感谢云道智造提供仿真平台以及类似社区的经验分享站点，让我受益匪浅。

本文中我们使用Simdroid 软件设计了一款多功能等腰直角三角板，并对其抗压工况进行了结构静强度校核。该款三角板内含一个180°的量角器，材料选用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。

在基于Simdroid完成本次内外牙螺母抗弯矩分析案例的过程中得到了云道智造多位老师的帮助和支持，尤其是张桃老师前期不厌其烦地帮我解疑答难，在此深表感谢。同时希望我的这些拙见能够对像我一样刚接触仿真不久的同学有所帮助，文中有不足和疏漏的地方还请各位在评论区多多指正。

近年来，得益于计算机技术的发展，CFD技术应用逐渐被重视，模拟的对象由简单的单相流向复杂的多相流实际工程应用中的发展，加之多种物理、化学反应模块不断地开发与完善，通过CFD技术来指导工业设计与建设逐步成为现实。

水杯是非常经典的热和流体耦合问题，空气作为流体，水杯作为热源，我们可以通过建立个水杯和空气模型，模拟水杯周围的流体速度和温度情况，从而得到结果;同时我们可以调节温度和水杯的尺寸来研究不同的情况。下面进行在Simdroid中建立水杯和空气模型进行热和流体耦合分析，并且分享一点我的经验。

运用数值方法解决工程问题已经被各行各业广泛应用。基于有限元方法进行结构数值仿真实践时，首先需要将工程问题提炼为力学问题，其次结合仿真工具对该力学问题对应的仿真模型进行建立和数值求解，最后结合得到的数值结果反向指导工程问题的解决和优化。在这个过程中，如何高效地运用仿真工具，将力学问题对应的仿真模型合理的建立并求解出来，对指导工程问题的解决至关重要。

本文介绍两种Simdroid软件里可以实现的对流仿真方法，一种是直接使用理想气体模型，另一种是使用Boussinesq近似方法。

云道智造面向全国院校研究生学生群体开展“自主CAE软件人才培养支持活动”，提供包括软件授权、技术培训、成果奖励、实习兼职等各种福利在内的支持政策，帮助研究生群体无障碍使用自主化CAE软件，破解我国工业软件领域的人才“卡脖子”难题。

在Simdroid中的几何建模（三维建模或二维建模）环境中建立几何模型时，往往由于一些误操作导致建立的草图实际存在未封闭的问题，但这些未封闭的区域又往往不容易被发现，在这种情况下，往往会出现无法正常利用该草图生成几何实体模型等的一系列问题。此篇将分享各种问题的解决方案。

数值仿真技术为复杂电子设备的散热性能评估提供了全新的手段，可有效加速产品设计进程、降低成本。本案例使用具有自主知识产权的电子散热软件Simetherm对某户外通信机柜进行热仿真与优化设计。

利用Simdroid对电力变压器开展固体传热和流体的耦合仿真建模，模型采用二维近似简化，在精确反映物理场景的前提下节省了计算资源，提高了计算效率和展示效果。本文展示的案例中在正常工况变压器的结构基础上增加了绕组间挡板，目的是研究挡板提高变压器油横向流动速度从而增强绕组散热的效果，并在此基础上开展热老化评估。