有感于“力学分析软件化”

合同范本 |

时间:

2021-07-21 10:09:25

|

编辑说明:本次专家视点栏目特邀同济大学博士生导师张若京教授介绍“力学分析软件化”.张若京教授目前担任同济大学航空航天与力学学院应用力学研究所名誉所长,兼任教育部力学教学指导委员会委员、中国力学学会理事、上海力学学会副理事长、《力学季刊》副主编以及《力学与实践》、《固体力学学报》和国外期刊Computers,Materials & Continua等的编委,目前从事工程力学领域的研究,包括结构的静动力学分析、连续介质与电场的相互作用、流固耦合问题的计算方法等.

当今的工程设计已经离不开计算机,离不开计算机辅助工程(CAE).从大的方面讲,传统的观点认为,理论与物理实验是工程科学的两大支柱;而当前的观点则认为还有第3根支柱,那就是计算科学.计算科学是应用力学与工程技术之间的桥梁.

谈及CAE就不能不讲到有限元与结构分析软件.在这方面的科技进步是巨大的.本人曾读过这样的资料:美国摩托罗拉公司在设计手机外壳时,为了保证手机摔到地上尽可能地不被摔坏,从1996年就开始用结构分析软件进行“手机跌落仿真”.计算工程师通常要建立由20多万个单元组成的完整逼真的整体手机模型,用explicit code模拟手机跌落时的力学行为.模拟结果回答设计工程师的问题已经能够精确到,如果把某处的装配间隙增加几毫米或加不到1 mm厚的软垫片,甚至将某个螺丝拧紧1/4圈,周边零部件的变形会发生怎样的变化,应力会有怎样的不同.

目前,借助于高速计算机,有限元分析已经在全世界的工业界获得广泛应用.非线性材料、静动力学、冲击碰撞、温度和温度应力以及电磁与机械的耦合作用,都可以通过大型有限元分析软件包进行仿真.分析的对象小至1片晶片,大至整辆汽车或整架飞机,力学工具已经能够如此深入到工程应用之中,不得不令人叹为观止.更重要的是,力学分析软件化以后,使得对结构或机构做力学分析变得大为简单,一般的力学分析不再需要专门的力学人才去完成.这样,一方面现代结构可以做得更优美更节约,另一方面则要求我们去改造旧的力学队伍,改革力学教育.

我们国家从事计算力学研究的专家学者很多,对不少问题给出过创新的算法,对不少算法给出过改进,对计算时间和存储空间的节约精打细算.应该说我国的专家学者在计算力学的发展上做出了很大的贡献.然而,现实是,没有属于我们自己的结构分析软件产品,我们只是国外CAE软件的用户,其原因可能是深层次的,但是仔细观察后就可以发现,埋头于细小工作的专家学者很多,而构造大型软件的规划大师则很少甚至没有.外国的软件规划大师把整个软件的结构设计好,具体模块则雇用程序员完成,我们很多留学生到国外就是为国外的大型软件写程序.

中国正在逐步发展成为国际制造中心,可以想像,CAE的发展空间巨大,其发展也必然包括软件的推广使用、软件操作人员的大量需求,以及现有软件的扩展等.现在印度在软件方面发展很快,已经成为世界软件大国,中国在这个领域也应该大有作为.我希望《计算机辅助工程》这本杂志在推动国产CAE软件发展方面能起到呐喊助威的作用.

(编辑 于 杰)

延伸阅读
有关车辆买卖合同模板汇编3篇  随着人们对法律的了解日益加深,随时随地,各种场景都有可能使用到合同,
2023-06-20
回迁房买卖合同样板买卖是商品交换最普遍的形式,也是典型的有偿合同。下面是小编整理的几篇关于回迁房的买
2023-06-17
关于北京二手房买卖合同标准范本卖方:________________________身份证号:___
2023-06-17
沈阳二手房买卖合同通用版卖方(以下简称甲方):  姓名:___(身份证号码):  地址:联系电话: 
2023-06-16
二手挖掘机买卖合同范本最新卖出人(以下简称甲方):买受人(以下简称乙方):依据有关法律、法规和规章的
2023-06-16