MSC从材料微观结构到系统协同仿真，助力“中国制造2025”落地

“中国制造2025”战略的发布给转型中的中国制造业是注入了活力和动力。这一战略有利于改变工业制造领域依靠投资驱动的发展方式，将其转型为技术创新驱动模式，以此改变中国企业创新能力弱、核心技术受制于人的现状，实现战略性的转型升级。在这一过程中，制造企业核心技术的突破和创新将成为常态，一直在制造企业研发创新中扮演重要角色的仿真技术将越来越不可或缺。MSC软件中国区技术总监陈扬博士日前指出：MSC希望通过提供从材料à工艺à部件à系统协同仿真的一系列技术，帮助客户缩短新产品研发周期，提升产品质量和设计研发水平，加快产品上市时间，为制造企业战略转型做出贡献。

随着针对单一部件的仿真技术日渐成熟，越来越多的企业应用开始更多转向复杂产品的系统级仿真，多物理场耦合、多学科优化逐渐成为当前热门的CAE技术发展趋势。从产品部件仿真过渡到系统级仿真非常重要，从产品部件的仿真回溯到面向材料的仿真同样具有重要意义。近几年，针对复合材料的研究同样备受关注，陈扬认为“绿色制造”是“中国制造2025”里的一个关键词，而轻量化是实现这个目标的关键技术之一，以复合材料替代金属材料又是轻量化的有效手段。MSC Nastran和Marc等产品中具备面向复合材料的功能，前两年还收购了高端复合材料仿真领域的领先厂商e-Xstream，e-Xstream的Digimat产品利用多尺度/非线性的材料模型,能够准确预估纤维复合材料由于工艺条件引起空间分布，各向异性，且高度非线性的材料特性，可应用于各个行业的材料体系创新设计，以实现材料的最佳使用并且提升产品性能。大量的物理试验证明,传统方法预报的损伤破坏要轻微得多,对材料的非线性和失效考虑严重不足，这将导致对产品强度的过高估计，而Digimat提倡的方法与实验结果相比，误差可以控制在10%以内。

陈扬认为, 智能工艺也是“中国制造”的一个重要方面。从材料à工艺à部件à系统仿真,工艺仿真也MSC的核心解决方案之一。MSC在2015年初收购了集所有金属工艺仿真于一身的Simufact软件。Simufact根据欧美主要OEM厂商的要求,成功地弥补了已有工具软件的不足之处,大大增强了软件的易学易用性,使得设计工程师,工艺工程师也能方便的利用仿真技术。

陈扬介绍说，MSC Nastran和ADAMS是MSC公司的两大核心产品，它们在力学和多体动力学的仿真分析优势十分突出。MSC注重这两大核心产品与其他产品线的联合仿真应用，通过不断收购新技术，加强其多物理场仿真能力。其强有力的联合仿真技术,在车门的关门声质评价,发动机活塞冲击噪声分析等各种瞬态非线性噪声分析, 含有非线性弹簧/衬套/齿轮接触等的悬架系统/动力系统/传动系统设计开发,飞机/汽车的油箱晃动问题的解决得到了重要的突破。

几年前MSC开始战略布局新一代仿真应用平台——MSC Apex，2014年发布了第一个版本，2016年初即将发布第五个版本。作为MSC面向未来的战略性产品，MSC Apex致力于探索新的仿真应用模式，其基于计算部件技术可以大幅减少重复性仿真工作。陈扬认为，MSC Apex是一款平台化和系统化的CAE软件，虽然年轻，但非常前途无量，已经得到了行业的普遍关注和期待。

“中国制造2025”战略给转型中的中国制造业指明了方向。作为成立50余年、在中国市场耕耘超过20年的CAE软件公司，MSC的仿真技术已经在航天、航空、军工、汽车、机械、船舶等制造行业中得到广泛应用。面对“中国制造2025”战略带来的发展契机，MSC服务中国制造行业的初心不改，在推动技术创新、产业升级的道路上还将和中国制造企业一路同行！