中国航发研究院:点燃虚拟火种 加快CAE仿真软件研发步伐
1天前

一款成熟可用的CAE仿真软件研制,要从扎实的数学基础出发,经过漫长的物理机理冶炼、计算机科学精炼和工程知识的淬火,它不仅是集人类基础学科和工程知识之大成者,更是航空发动机自主研制道路上必须翻越的高山。

全文共1557字,读完约需6分钟

“太行”CAE仿真软件不仅仅是一种设计研发工具,更是一把量尺,它缩短了设计制造间的距离,标定了正向研发的决心。


一款成熟可用的CAE仿真软件研制,要从扎实的数学基础出发,经过漫长的物理机理冶炼、计算机科学精炼和工程知识的淬火,它不仅是集人类基础学科和工程知识之大成者,更是航空发动机自主研制道路上必须翻越的高山。


按下创新“加速器”:标定正向研发,点燃虚拟旅程火种

“我们的目标是广纳国内各研究领域优势力量,集中解决一批仿真软件瓶颈问题。”中国航发研究院院长、仿真软件项目总设计师温泉表示,“加快航空发动机自主研发,一定要加强仿真技术研究,打牢研究根基。”

2018年后,这支从事CAE仿真软件研发的团队在研究院逐渐发展壮大,团队成员犹如星星之火,点燃了航空发动机虚拟旅程的火种,我国首个自主研发的航空发动机大型三维数值仿真软件也将在这里诞生。

“CAE仿真软件是多学科多领域融合的复杂系统,研发难度大、技术门槛高,是一项极具挑战的任务。”研究院仿真技术研究中心主任付强说。

大量的测试验证是任何一款大型工业仿真软件在开发、集成和交付等阶段必不可少的环节。团队成员陈璠从加入仿真软件研发团队的第一天,就深知这项工作带来的巨大挑战。

然而,真正投入到这项工作中,陈璠才发现,仿真软件的复杂性和多样性仍然超出了他的想象。“仿真软件涉及多学科耦合,测试需要覆盖复杂的交互逻辑和动态行为,测得准不准,将会直接影响设计周期、成本及安全。”


突出价值创造:不畏艰难险阻,攀登工业软件高峰

测试软件需要程序员设计合理的测试用例集,发现软件的未知错误。这既是一个“发现问题”的过程,也是一个“建立信心”的过程:通过诱发程序错误,努力发现、完善软件的不完美之处,从而增加程序价值,提高软件可靠性。


“对于燃烧仿真软件来说,物理模型种类多样、代码量大、工程应用场景复杂。”在软件研发的紧要关头,项目团队遭遇软件多模型耦合仿真精度难提升、千万量级网格规模计算效率要求严苛等难题。


为了全面提高软件产品质量,团队集智攻关,整合国内多个业内顶尖的技术团队资源,发挥行业优势,匹配构造了百余个原理级、模型级和工程级的分层级算例集,建立了一套针对燃烧室仿真软件的质量评价“标尺”,对燃烧室仿真软件的仿真流程、功能和效率进行了全流程的测试优化。


经过5年昼夜攻坚,这项涵盖数十家科研院所、高等学校和企业的研发项目,凝聚着多达五百余名国内知名专家、学者和各单位的骨干技术人员的仿真软件项目,以优秀等级高质量通过了权威第三方测评。


善用市场思维:从“产品思维”到与“用户价值共生”

2024年,CAE仿真软件首次亮相第十五届中国航展,得到了外界的广泛关注。目前已在集团主要主机所完成了多轮次部署安装和推广应用,实现了十余个工程型号上的应用计算。

研究院仿真技术研究中心副主任唐梓杰说:“仿真软件的强大,关键在于赢得用户的信心。”尽管在研发过程中有许多焦灼与冲动,但团队深知求胜心切并不能解决问题,CAE仿真软件作为复杂软件系统,需要与用户进行长时间的迭代打磨。

步入深化工程应用的关键阶段,为了能在第一时间响应用户需求,仿真软件研制团队果断将战场扎在了工程一线,从用户实际应用场景出发,深入剖析软件功能和性能的实际需求。


“起初,一线工程人员只是抱着尝试的态度接触这款软件,然而在切实感受到软件带来的正向效果后,他们主动投入学习,甚至还自发将其拓展应用到更多场景。这意味着我们的软件在产品研制过程中创造了价值。”仿真软件项目青年总师助理莫毅说。


2025年是CAE仿真软件从测试验证转向全面工程应用的关键转型阶段,中国航发研究院将持续提高算法模型精度和计算效率,努力打造成一流的CAE仿真软件,持续拓宽软件应用领域,坚决打赢这场研发制造模式的革新之战,为加快航空发动机自主研制贡献力量。

中国航发研究院:点燃虚拟火种 加快CAE仿真软件研发步伐
1天前

一款成熟可用的CAE仿真软件研制,要从扎实的数学基础出发,经过漫长的物理机理冶炼、计算机科学精炼和工程知识的淬火,它不仅是集人类基础学科和工程知识之大成者,更是航空发动机自主研制道路上必须翻越的高山。

全文共1557字,读完约需6分钟

“太行”CAE仿真软件不仅仅是一种设计研发工具,更是一把量尺,它缩短了设计制造间的距离,标定了正向研发的决心。


一款成熟可用的CAE仿真软件研制,要从扎实的数学基础出发,经过漫长的物理机理冶炼、计算机科学精炼和工程知识的淬火,它不仅是集人类基础学科和工程知识之大成者,更是航空发动机自主研制道路上必须翻越的高山。


按下创新“加速器”:标定正向研发,点燃虚拟旅程火种

“我们的目标是广纳国内各研究领域优势力量,集中解决一批仿真软件瓶颈问题。”中国航发研究院院长、仿真软件项目总设计师温泉表示,“加快航空发动机自主研发,一定要加强仿真技术研究,打牢研究根基。”

2018年后,这支从事CAE仿真软件研发的团队在研究院逐渐发展壮大,团队成员犹如星星之火,点燃了航空发动机虚拟旅程的火种,我国首个自主研发的航空发动机大型三维数值仿真软件也将在这里诞生。

“CAE仿真软件是多学科多领域融合的复杂系统,研发难度大、技术门槛高,是一项极具挑战的任务。”研究院仿真技术研究中心主任付强说。

大量的测试验证是任何一款大型工业仿真软件在开发、集成和交付等阶段必不可少的环节。团队成员陈璠从加入仿真软件研发团队的第一天,就深知这项工作带来的巨大挑战。

然而,真正投入到这项工作中,陈璠才发现,仿真软件的复杂性和多样性仍然超出了他的想象。“仿真软件涉及多学科耦合,测试需要覆盖复杂的交互逻辑和动态行为,测得准不准,将会直接影响设计周期、成本及安全。”


突出价值创造:不畏艰难险阻,攀登工业软件高峰

测试软件需要程序员设计合理的测试用例集,发现软件的未知错误。这既是一个“发现问题”的过程,也是一个“建立信心”的过程:通过诱发程序错误,努力发现、完善软件的不完美之处,从而增加程序价值,提高软件可靠性。


“对于燃烧仿真软件来说,物理模型种类多样、代码量大、工程应用场景复杂。”在软件研发的紧要关头,项目团队遭遇软件多模型耦合仿真精度难提升、千万量级网格规模计算效率要求严苛等难题。


为了全面提高软件产品质量,团队集智攻关,整合国内多个业内顶尖的技术团队资源,发挥行业优势,匹配构造了百余个原理级、模型级和工程级的分层级算例集,建立了一套针对燃烧室仿真软件的质量评价“标尺”,对燃烧室仿真软件的仿真流程、功能和效率进行了全流程的测试优化。


经过5年昼夜攻坚,这项涵盖数十家科研院所、高等学校和企业的研发项目,凝聚着多达五百余名国内知名专家、学者和各单位的骨干技术人员的仿真软件项目,以优秀等级高质量通过了权威第三方测评。


善用市场思维:从“产品思维”到与“用户价值共生”

2024年,CAE仿真软件首次亮相第十五届中国航展,得到了外界的广泛关注。目前已在集团主要主机所完成了多轮次部署安装和推广应用,实现了十余个工程型号上的应用计算。

研究院仿真技术研究中心副主任唐梓杰说:“仿真软件的强大,关键在于赢得用户的信心。”尽管在研发过程中有许多焦灼与冲动,但团队深知求胜心切并不能解决问题,CAE仿真软件作为复杂软件系统,需要与用户进行长时间的迭代打磨。

步入深化工程应用的关键阶段,为了能在第一时间响应用户需求,仿真软件研制团队果断将战场扎在了工程一线,从用户实际应用场景出发,深入剖析软件功能和性能的实际需求。


“起初,一线工程人员只是抱着尝试的态度接触这款软件,然而在切实感受到软件带来的正向效果后,他们主动投入学习,甚至还自发将其拓展应用到更多场景。这意味着我们的软件在产品研制过程中创造了价值。”仿真软件项目青年总师助理莫毅说。


2025年是CAE仿真软件从测试验证转向全面工程应用的关键转型阶段,中国航发研究院将持续提高算法模型精度和计算效率,努力打造成一流的CAE仿真软件,持续拓宽软件应用领域,坚决打赢这场研发制造模式的革新之战,为加快航空发动机自主研制贡献力量。

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