概述
达索系统通过其3DEXPERIENCE平台提供了一套完整的仿真结果与试验数据自动对标与分析解决方案。该方案将计算机仿真与物理试验数据紧密结合,帮助企业验证仿真模型的准确性,加速产品开发流程。
核心技术与功能模块
1. 统一数据管理平台
达索系统的3DEXPERIENCE平台创建了统一的数字环境,实现仿真数据与试验数据的集中管理:
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单一数据源:所有仿真和试验数据存储在统一平台上,消除数据孤岛
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版本控制:自动追踪数据变更历史,确保对标过程可追溯
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元数据管理:为数据添加上下文信息,便于智能检索和关联
2. 自动化数据集成与处理
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多格式数据导入:支持多种试验设备数据格式(如HDF5、CSV、MAT、UNV等)的自动解析
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数据清洗与对齐:智能处理缺失数据、异常值和不同采样频率问题
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空间与时间对齐:自动匹配仿真网格节点与试验测点,同步时间序列数据
3. 智能对标分析引擎
SIMULIA仿真产品线提供专业对标功能:
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指标自动计算:自动计算相关性系数、模态保证准则(MAC)、频率响应函数(FRF)误差等统计指标
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多维度比较:支持时域、频域、模态域、空间域等多维度对标
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容差自动评估:根据行业标准或企业规范自动判断对标结果是否合格
4. 自动化工作流程
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流程模板化:将标准对标流程封装为可重复使用的模板
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批处理能力:同时处理多个仿真案例与试验数据集的批量对标
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条件触发机制:设置阈值触发后续动作(如模型更新、报告生成)
5. AI增强分析
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异常模式识别:机器学习算法自动识别仿真与试验数据间的异常差异模式
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智能根因分析:基于历史数据推荐可能的误差来源(边界条件、材料属性等)
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模型校准建议:根据对标差异智能推荐模型参数调整方向
关键技术实现
1. 基于模型的系统工程(MBSE)方法
达索系统采用MBSE方法,确保仿真模型与物理产品保持一致的数字主线,为自动对标奠定基础。
2. 多学科仿真集成
通过SIMULIA应用程序集成结构、流体、电磁、声学等多学科仿真,实现与对应试验数据的全面对标。
3. 实时数据连接
与试验台架、传感器网络的实时连接,支持在线监测和近乎实时的仿真验证。
应用场景
1. 航空航天领域
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飞行测试数据与气动/结构仿真的自动对标
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风洞试验与CFD结果的验证
2. 汽车工业
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台架试验与整车仿真的相关性分析
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碰撞测试与仿真结果的自动评估
3. 医疗设备
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生物力学测试与仿真模型的验证
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医疗器械性能的虚拟验证
实施优势
1. 效率提升
将传统手动对标时间减少70-90%,工程师可专注于结果分析和模型改进而非数据整理。
2. 质量改善
减少人为错误,确保对标过程的一致性和可重复性。
3. 知识积累
对标历史数据形成企业知识库,为新项目提供参考基准。
4. 决策支持
可视化对标结果帮助快速识别设计问题,缩短决策周期。
挑战与应对
数据质量问题
达索系统通过数据质量检查工具自动识别和标记可疑试验数据,减少垃圾数据对对标结果的影响。
模型简化误差
提供模型简化影响评估工具,量化简化假设对对标结果的影响。
不确定性量化
内置不确定性传播分析,同时考虑仿真模型和试验数据的不确定性。
未来发展方向
1. 数字孪生集成
将自动对标功能深度集成到产品数字孪生中,实现生命周期内的持续验证。
2. 云端协同
基于云平台支持跨地域团队协同开展仿真与试验对标工作。
3. 增强现实应用
通过AR技术将仿真与试验结果叠加显示在物理产品上,直观展示差异。
结论
达索系统通过3DEXPERIENCE平台和SIMULIA仿真解决方案,实现了从数据管理、自动化处理到智能分析的完整仿真与试验对标流程。该方案不仅提高了对标效率和准确性,更重要的是建立了仿真与试验之间的持续反馈循环,推动仿真模型不断逼近真实物理行为,最终减少对物理试验的依赖,加速产品创新。
随着人工智能和数字孪生技术的发展,达索系统的自动对标能力将持续进化,为企业提供更智能、更集成的虚拟验证环境,助力工程数字化转型。




