焦立新-工业软件论坛-CAE软件突围之路.docx

致力于研发最先进的CA仿真软件技术

ESCAAS

焦立新

总经理

202年0月1日北京

云翼超算（北京）软件科技有限公司.

ESCAAS(Beijing)Inc.AllRightsReserved.

内容提纲

1云翼超算公司

2极限力学及极限力学仿真软件现状

3

国产极限力学仿真现状及突围之路

4

ESCAAS?技术创新及自主发展之实践

5ESCAAS?应用案例

6总结

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云翼超算（北京）软件科技有限公司——背景、业务

?2016年在北京成立，总部在北京

工程

?陆续在西南（成都2021）、西北、华东

咨询

等建立研发分支机构。

?极限力学仿真软件ESCAAS的研发、销售、

支持、服务；

?高端工程咨询；

定制

开发

自主

ESCAAS

研发

支持

服务

?定制及专用软件开发

?立足极限力学求解器，发展世界级先进

联合

项目仿真软件，助力中国工业软件成长和超越！

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云翼超算（北京）软件科技有限公司——资质

?核心求解器研发始于2008年，至今有

超过40万行C++代码

?2016年创立云翼超算（北京）软件科

技有限公司，开始商业化ESCAAS软件

?2018年获得软件著作权9项

?2018年获得发明专利1项

?2019年通过质量体系ISO9001认证

?2019年被认定为国家高新技术企业

?2020年通过知识产权管理体系认证

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重点客户行业领域与合作伙伴

航天航空船舶电子

兵器核工交通能源

增材制造公共安全

重型机械教育科研

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极限力学仿真

极限力学定义？

?极限热力学载荷下材料的热动力学响应：超高温（103~104?）、超高压（10GPa-

300GPa）、超高应变率（106~108/s）、超高加热冷却率（106~108?/?）。

金属增材制造超高速撞击

高应变率脆性材料碎裂爆炸冲击、穿甲可控核聚变

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极限力学仿真

面临哪些挑战？几何、材料、边界高度非线性问题！

?理论基础：多物理场耦合、跨空间与时间尺度；

?计算方法：局部材料超大变形、高加热与冷却率、多体碰撞、裂纹扩展、热-流-固-化学反应

强耦合、熔化气化与固化、自由表面追踪；

?材料模型：热-粘-弹-塑性、材料属性温度与压力函数、加载历史与应变率相关、相变与多相

混合、脆性与韧性断裂的竞争与耦合；

?计算规模：对大规模并行计算、稳定性与收敛性提出了很高的要求。

LagrangeEulerALESPHLagrangeEulerALESPH

无网格无基于网格基于网格

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极限力学仿真

有网格与无网格的区别？?常用无网格法

?伽辽金型无网格法(EFG、PKPM、PIM)

?配点型无网格法(FPM、SPH、Hpmeshless线性有限元插值函数无网格插值函数

clouds)

?基于局部弱形式和边界积分无网格法

(MPLPG、LBIE、BNM)

?最小二乘无网格(MLS)

?物质点法(MPM)

?面临的困难

×守恒性、收敛性缺乏严格数学证明

×准确施加位移边界条件困难

×数值积分困难、拉应力不稳定性

×断裂与破碎、热流固整体耦合求解

只在以??为顶点的Ω?有定义

在以??为顶点的邻域NH(??)内都有定义

×高性能并行计算实现困难

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世界极限力学仿真软件现状

持续时间短，严酷载荷条件仿真

收购的LSTC的LS-DYNA，经典程序仿真材料在短时间严酷载荷下的响应

VPS(PAM-CRASH)主要用于碰撞、安全性

Dytran显式动力学及流固耦合

收购的法国RADIOSS软件，主要用于碰撞、安全、结构设计的可制造性

ABAQUS/EXPLICIT，瞬态动力学问题电子产品跌落、汽车碰撞、弹道冲击

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世界极限力学仿真软件发展状况分析

已有商业软件的优势

?技术成熟：

?拉格朗日显式有限元

?欧拉方法

?ALE

?SPH等多种无网格方法

?前后处理器功能强大，易用性好

?用户群较大，有交流群体

?有较强的品牌号召力

已有商业软件的缺点

?大部分功能对用户没用，难于进行二次开发，更难于进行深层开发

?技术支持解决不了客户疑难问题

?价格贵，且有不断提高的趋势

?部分软件有后门，存在安全问题

?所采用方法比较常规，求解器层面缺乏创新

?不断炒作概念忽悠客户

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为何需