SIMULIA:从Abaqus到多物理场仿真生态系统的演进之路
SIMULIA 是达索系统旗下专注于仿真的品牌不是指某个软件,名称取自 “Simulation + Real Life”,意在打通从材料到系统、从单物理场到多物理场的全链条仿真。多年来通过整合多学科仿真技术与前沿工具,为全球制造业提供从设计验证到性能优化的全流程解决方案。它起源于大家可能更熟悉的 ABAQUS 软件,经过多年的发展,已经成长为一个协同、开放、集成的大型多物理场仿真平台。代理商智诚科技ICT为您从Abaqus求解器到多物理场仿真生态系统来一起查看SIMULIA未来布局。
SIMULIA的核心产品组件及其主要功能
SIMULIA 不是单一软件,而是“工具矩阵 + 平台服务”双轮驱动,产品线以 Abaqus 为核心,整合多领域工具,形成从微观材料到宏观系统的仿真能力:
1、结构力学
• Abaqus:Abaqus/Standard 和 Abaqus/Explicit 支持线性 / 非线性静态、动态分析、疲劳、断裂、复合材料、增材制造等,可模拟汽车碰撞、电池挤压等极端工况。
• fe-safe:基于材料本构模型,高精度疲劳寿命预测(含焊缝、橡胶、蠕变模块)。
• Tosca:拓扑 + 形状 + 加强筋优化,轻量化设计首选
2、流体与热管理
• PowerFLOW:基于 LBM 瞬态 CFD 软件,提供动流体网格生成引擎,在空气动力学、风噪声、气动声学、热管理模拟和乘客舱环境控制方面提供了很大的便利。
• XFlow:高保真计算流体动力学 (CFD),支持粒子法瞬态流动、自由液面、电子散热仿真,
3、电磁仿真
• CST Studio Suite:电磁兼容(EMC)仿真软件,是用于设计、仿真、优化电磁系统的完备工具。在3D仿真领域,CST产品占据全球40%市场份额,已经占据绝对统治地位。
4、优化与自动化
• Isight:多学科优化和流程自动化软件。可以将各种设计、仿真工具连接起来,自动探索设计空间,寻找最优方案
5、多体与系统
• Simpack:刚柔耦合多体动力学、车辆 NVH、传动系统,用于分析复杂机械系统的运动学和动力学特性。
6、数据驱动与协同平台
• 3DEXPERIENCE SIMULIA Roles:Structural、Fluids、Electromagnetics 云端 App,实现设计、仿真、制造数据的统一管理。
• SLM:仿真生命周期管理(数据、流程、合规性追溯)
品牌诞生到生态整合
起源与奠基 (1978-2005年前):
SIMULIA 的前身是ABAQUS公司, 1978 年成立的 HKS 公司旗舰产品 Abaqus 以非线性有限元分析技术迅速崛起,成为汽车、航空航天等领域的行业标准。2002年HKS 公司正式更名为 Abaqus, Inc.有兴趣的朋友也可以看我之前发布发ABAQUS发展历史文章
达索收购与品牌重塑(2005 年至今)
2005 年,达索系统以 4.13 亿美元收购 Abaqus 公司,推出 SIMULIA 品牌,旨在整合多物理场仿真技术,构建跨学科的协同平台。此后,SIMULIA 通过收购 Exa 公司(2017 年)获得格子 - 玻尔兹曼流体仿真技术,进一步扩展 CFD 能力;通过 3DEXPERIENCE 平台整合SOLIDWORKS、CATIA、DELMIA 等工具,实现设计、仿真、制造的无缝衔接。
技术迭代与行业深耕
V6 时代(2011 年前后):推出 DesignSight 工具,降低仿真门槛,使非专业用户可快速验证设计性能。
云端与 AI 融合(2020 年后):推出 SIMaaS(仿真即服务),支持弹性算力调用;结合机器学习开发 代理模型,加速参数优化与不确定性分析
SIMULIA未来发展方向
根据达索系统的战略规划,SIMULIA的未来发展可能会聚焦于以下几个方面:
更深入的多物理场和跨尺度仿真:继续加强对多物理场耦合(如流-固、热-机、电-磁-热等)能力的支持,并致力于从微观(如材料分子/原子级别)到宏观系统级的跨尺度仿真技术,以更真实地反映物理世界。
与3DEXPERIENCE平台深度集成:作为达索系统 3DEXPERIENCE平台 的重要组成部分,SIMULIA将更加强调与其他应用(如SOLIDWORKS、CATIA用于设计、DELMIA用于制造)的无缝协同和数据一体化。这意味着工程师可以在一个统一的平台上完成从设计、仿真到制造的全过程,减少数据转换和流失。
拥抱云计算和人工智能等新技术:
云计算:通过与云服务提供商合作,提供云端仿真解决方案(SIMULIA Cloud),使企业能够更灵活地获取高性能计算(HPC)资源,降低硬件门槛,实现仿真的敏捷性和可扩展性。
智能优化:结合 Python API 开发深度学习代理模型,在材料设计中自动生成符合碳中和目标的复合材料配方,例如某研究机构通过该技术将碳纤维强度提升 25%。
赋能增材制造等先进制造技术:SIMULIA正深度集成增材制造(3D打印) 的仿真功能,包括拓扑优化设计、打印过程仿真(预测变形和应力)、材料特性仿真等,为这一革命性的制造技术提供全面支持。
构建和应用数字孪生(Digital Twin):SIMULIA的高保真仿真模型是创建数字孪生体的核心技术之一。通过将实时数据与仿真模型结合,数字孪生可以在虚拟空间中映射和预测物理实体的性能,用于预测性维护、优化运营等.
总结
SIMULIA 凭借其技术深度与行业广度,已成为全球仿真领域的标杆。未来,随着 AI、云技术与可持续需求的驱动,SIMULIA 将进一步推动仿真从 “验证工具” 向 “创新引擎” 转型,助力企业在绿色制造、智能交通、航天探索等领域实现突破性进展。通过 3DEXPERIENCE 平台的生态整合,SIMULIA 正构建一个 “虚实融合” 的数字化未来,让复杂工程挑战在虚拟世界中提前化解。代理商智诚科技ICT也将凭借30年的行业服务经验与达索SIMULIA一起为企业提供更优质的仿真服务。