MSC.Software公司汽车行业经理赵伟先生

若需对产品在实际工作状态下的性能进行精确仿真，必须考虑不同学科的耦合作用和影响，其中包括显式/隐式的有限元结构和热传导分析、弹性体的多体动力学分析以及多学科系统级仿真和计算流体力学等，下面我们就“多学科仿真”的话题采访了MSC.Software公司汽车行业经理赵伟先生。

AI: 2007年，CAE技术显现出了巨变的趋势，用户需要的不再是越来越多的单元CAE应用，而是一个多学科的联合仿真平台，对此，您如何看待？

赵伟先生：随着中国制造业自主研发能力的不断提升，仿真技术在整个产品研发过程中变得越来越重要和必不可少，我们知道，任何一个工程问题都是复杂的多学科问题的集成，因此，市场对仿真分析的需求也发生了变化，广大用户希望使用更全面的工具用于产品研发，在设计阶段就能更好地预测产品功能和评估产品的性能。应对这样的需求，CAE仿真技术也正从单学科向多学科领域发展。 MSC.Software作为CAE行业的领航者，积极响应市场的这种变化，于2006年初首家推出了真正的多学科仿真引擎 ——MD Nastran，并于2007年推出多学科仿真平台——SimXpert，使得用户可以以单一的数据模型完成多学科仿真。

AI:我们知道，SimEnterprise是MSC对于汽车行业提出的解决方案，请您向大家介绍一下该方案的组成部分以及各部分是如何帮助客户缩短分析周期，提高产品分析精度及增强产品可靠性的？

赵伟先生：MSC.Software 公司最新推出了企业级仿真解决方案SimEnterprise，大大提升了企业仿真的效率和能力，其中包括面向设计人员的仿真工具SimDesigner，面向仿真专家的SimXpert和面向管理人员的SimManager，3部分组成了数字化仿真领域最为全面、最为强大的企业级整体解决方案。MSC SimEnterprise(SimDesigner/SimXpert/SimManager)以集成仿真方案作为企业的竞争力之一，通过增强创新性和知识管理技能为企业带来决定性的竞争优势。

SimEnterprise的核心之一就是SimXpert，是针对企业分析工程师量身定制的下一代多学科仿真平台，通过SimXpert，工程师可以在完整而统一的架构和界面环境下基于一个共同的数据模型实现多学科联合仿真；它支持对多种CAD软件和模型的直接访问和双向互动；具有先进的仿真流程定制功能进行知识的捕获、积累和重用，并实现仿真流程自动化；MSC SimXpert致力于构建统一的用户环境和操作界面，使得不同学科的分析，如结构分析、机构动力学、传热、碰撞等都能够在同一个完整的分析环境下完成，使得汽车设计师和分析师可以在同一个平台实现设计和分析的一体化，大大提升生产效率。同时SimXpert与MSC企业仿真管理平台SimManager完全集成，通过SimManager进行仿真流程和数据的管理，加强人员之间的协作；与MSC针对设计人员定制的嵌入CAD平台的早期分析工具SimDesigner无缝集成，完全兼容和支持SimDesigner的分析模型，使分析与设计之间的交流更加方便。

AI: 单就多学科仿真引擎MD Nastran来讲，该软件能进行哪些方面的仿真分析？相比其他同类软件，MD Nastran在自身性能、分析过程中以及求解精度等方面具备哪些优势？

赵伟先生：MSC.Software公司推出的MD Nastran将一流的技术平台Nastran、Marc、Dytran和LS-Dyna以及Actran软件的无限元技术集成到一个企业级的多学科仿真方案中。MD Nastran多学科仿真从2001年开始有很大的拓展，首先对传统的一流的静力学和动力学进行了有效的增强，然后是融入一流的隐式非线性、显式非线性、多体动力学和声学分析。MD Nastran对物理现象的连续统一性给出了目前最为精准的描述。

MD Nastran的深入开发已历经6年，一方面通过战略收购，将Adams运动学/动力学和Marc非线性技术融入其中；另一方面通过战略合作，把LS-Dyna的高度瞬态非线性嵌入Nastran增强碰撞功能，把Actran的无限单元技术引入Nastran实现内外声场仿真的能力，后续还将利用第三方软件MpCCI，使得MD Nastran实现与其他流体软件之间的相互耦合。MD Nastran可以减少50%的仿真时间，这主要是因为用户现在可以工作在一个公共的数据模型上来完成各类仿真。由于基于系统级的公共模型同时对多个学科的物理工程进行了表述，因此，MD Nastran允许所有的设计人员从通用的模型中调用数据，但这并不意味着所有学科都用完全一样的模型，而是能够从一个模型中提取出所需的载荷和约束来完成各类仿真。MD Nastran根据相互耦合影响的学科的类型来决定分析是同时的、集成的、交叉的还是松散的耦合。例如，整车在行驶过程运动、结构强度、振动、噪声和碰撞的分析都可以基于公共的数据模型来完成。MD Nastran第一个真正将软件移植到IPL-64系统，消除了以往的仿真工具对物理内存利用能力的限制，MD Nastran可以使用近乎无限大的物理内存，大幅度提高了计算效率。MD Nastran运行性能针对64位的超级计算机平台进行了专门的优化，极其复杂并极其巨大的模型仍可以通过多个64位处理器并行计算而得以仿真。有了MD Nastran，这些学科之间的数据与信息的传递，将变得动态实时，它们将处在一个开放的统一的循环环境中。无论是线性、非线性、NVH、运动、还是碰撞等显式非线性动力学，MD Nastran允许多学科在求解器内核上的集成仿真，而不是仅仅简单地相互之间进行连接，它已完全超越传统的多物理场系统，是将多种学科深层次的链接和集成。SimXpert的求解核心为MD Nastran，两者的结合快速实现了从建模到分析的多学科仿真。