针对高端装备性能与可靠性验证难题,达索SIMULIA通过高保真仿真与虚拟测试环境提供系统化解决方案,助力企业加速研发、降低成本并提升产品质量。以下是具体分析:
一、高端装备验证的核心挑战
1. 极端工况复现难
航空发动机、核电站装备等需在高温、高压、高速等极限条件下运行,物理测试成本高且风险大。
2. 长周期测试需求
装备可靠性需数万小时实际运行验证,传统方法导致研发周期过长。
3. 多学科耦合验证复杂
机械、电磁、流体等跨领域性能需协同验证,物理实验难以模拟多物理场耦合效应。
二、SIMULIA的核心技术能力
1. 高保真多物理场仿真
– 精准建模:集成FEA(结构力学)、CFD(流体动力学)、电磁仿真等,覆盖90%以上物理场景。
– 材料本构模型:支持超弹性材料、复合材料等非线性特性模拟,精度高于普通仿真工具。
2. 虚拟测试环境构建
– 数字孪生驱动:通过实时数据交互,建立与物理装备同步的虚拟模型,预判潜在故障。
– 硬件在环(HIL)测试:结合虚拟模型与实际控制器,缩短控制系统验证周期。
3. 跨尺度与全生命周期仿真
– 从微观材料疲劳到宏观系统振动均可模拟,贯穿设计-制造-运维全流程可靠性分析。
三、典型行业应用与成效
1. 航空航天
– 飞机起落架冲击仿真:减少70%物理试验次数,研发周期缩短40%。
– 热防护系统多场耦合分析:精准预测极端气动加热下的材料失效风险。
2. 能源装备
– 核反应堆压力容器寿命预测:基于损伤力学模型实现20年运行可靠性验证。
3. 高端制造
– 工业机器人动态精度仿真:通过关节间隙、柔性变形等模型优化,精度提升15%。
四、选择SIMULIA的竞争优势
– 已验证的行业标准工具:被NASA、波音等顶级客户用于关键装备验证,模型置信度达95%以上。
– 云端高性能计算(HPC):支持百万级网格仿真任务,解决复杂模型算力瓶颈。
– AI增强的自动化流程:智能优化参数组合,快速定位设计薄弱点。
五、总结
达索SIMULIA通过多学科高保真仿真+虚拟测试闭环,重构了高端装备验证范式,使企业能够在虚拟环境中实现“测试即服务”(TaaS),显著降低研发风险与成本,推动装备迭代速度提升50%以上。在数字化转型趋势下,融合数字孪生的仿真技术已成为高端制造核心竞争力之一。





