在當今競爭日益激烈的全球市場(chǎng)中，企業(yè)面臨著(zhù)縮短產(chǎn)品上市周期、降低研發(fā)成本、同時(shí)不斷提升產(chǎn)品性能的巨大挑戰。傳統的串行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程往往效率低下，難以快速響應市場(chǎng)變化。為了應對這些挑戰，達索系統推出了創(chuàng )新的 Modsim 解決方案，通過(guò)深度集成建模與仿真技術(shù)，為企業(yè)開(kāi)啟了高效產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的新路徑。

Modsim 的核心概念與功能

Modsim（建模與仿真，Modeling & Simulation）并非簡(jiǎn)單的工具集合，它是達索系統 3DEXPERIENCE 平臺上的一個(gè)核心集成功能。它將計算機輔助設計（CAD）與計算機輔助工程（CAE）無(wú)縫融合在一個(gè)統一的環(huán)境中。這種集成打破了傳統設計與仿真部門(mén)之間的壁壘，實(shí)現了真正意義上的“虛擬孿生”體驗，極大地彌合了虛擬世界與物理現實(shí)之間的差距。

在 3DEXPERIENCE 平臺上，建模（CAD）和仿真（CAE）被整合進(jìn) Modsim 這一統一功能中，使得仿真成為設計實(shí)踐不可或缺的一部分。這意味著(zhù)工程師可以在設計的早期階段就進(jìn)行仿真分析，及時(shí)發(fā)現潛在問(wèn)題并進(jìn)行優(yōu)化，從而降低風(fēng)險、減少對物理測試的依賴(lài)，甚至無(wú)需構建昂貴的物理原型。

Modsim 的核心價(jià)值在于其提供了一種全新的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方法論——通過(guò)虛擬驗證和優(yōu)化來(lái)加速創(chuàng )新。通過(guò)在統一平臺中集成 CATIA（建模）和 SIMULIA（仿真）技術(shù)，Modsim 提供一體化的用戶(hù)界面和數據模型，支持設計與仿真的快速迭代，顯著(zhù)提高了設計驗證的質(zhì)量和效率。

Modsim 的關(guān)鍵功能包括：

1. 集成建模與仿真界面： 提供統一、直觀(guān)的用戶(hù)界面，設計師和仿真工程師可以在同一環(huán)境中協(xié)同工作，避免了數據轉換和協(xié)作障礙。

圖1 modsim用戶(hù)界面

2. 參數化設計與仿真： 支持基于參數的設計修改，并能實(shí)時(shí)反饋仿真結果，極大地加速了設計方案的探索和優(yōu)化過(guò)程。

3. 多學(xué)科仿真能力： 涵蓋結構、流體、熱、電磁等多種物理場(chǎng)的仿真分析，使工程師能夠全面評估產(chǎn)品在各種工況下的性能。

4. 虛擬孿生技術(shù)： 通過(guò)創(chuàng )建產(chǎn)品的虛擬孿生，在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中進(jìn)行持續的性能驗證和預測，實(shí)現基于數據的決策。

5. 數據集成與自動(dòng)化： 實(shí)現設計與仿真數據的無(wú)縫集成和自動(dòng)化流程，減少重復勞動(dòng)，提高效率，并固化企業(yè)的設計與仿真知識。

Modsim 的應用價(jià)值：縮短周期、降低成本、提升性能

Modsim 的應用為企業(yè)帶來(lái)了切實(shí)的效益，尤其體現在縮短產(chǎn)品上市周期、降低研發(fā)成本和顯著(zhù)提升產(chǎn)品性能方面：

· 縮短產(chǎn)品上市周期： Modsim 將仿真活動(dòng)“左移”至產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期階段。通過(guò)在概念設計階段就進(jìn)行充分的虛擬驗證，可以盡早發(fā)現和解決潛在問(wèn)題，避免后期高成本的返工和修改，從而顯著(zhù)縮短整體開(kāi)發(fā)周期。設計與仿真的快速迭代也加速了從概念到最終產(chǎn)品的過(guò)程。

圖2 傳統仿真與modsim對比

· 降低研發(fā)成本： Modsim 的核心優(yōu)勢之一在于減少對物理原型和測試的依賴(lài)。通過(guò)在虛擬環(huán)境中進(jìn)行大量的性能驗證和優(yōu)化，企業(yè)可以大幅削減物理原型的數量和測試成本，尤其對于大型、復雜或昂貴的產(chǎn)品，成本節約尤為顯著(zhù)。

圖3 Modsim快速開(kāi)發(fā)案例

· 提升產(chǎn)品性能： Modsim 的多學(xué)科仿真能力使工程師能夠全面評估產(chǎn)品在不同環(huán)境下的性能表現，并進(jìn)行深入的優(yōu)化設計。通過(guò)在設計早期就考慮性能因素，并進(jìn)行持續的虛擬測試和改進(jìn)，最終產(chǎn)品能夠達到更高的性能標準，滿(mǎn)足甚至超越客戶(hù)期望。

Modsim 在不同行業(yè)的應用案例

Modsim 已在多個(gè)關(guān)鍵行業(yè)展現了其強大的應用能力：

· 航空航天行業(yè)： 在對重量和安全性要求極高的航空航天領(lǐng)域，Modsim 用于飛機構件的結構強度分析、氣動(dòng)性能仿真等。通過(guò)在設計早期進(jìn)行精確仿真，工程師可以?xún)?yōu)化結構設計，減輕重量，提高燃油效率，同時(shí)確保飛行安全。例如，通過(guò) Modsim 優(yōu)化飛機機翼結構，可以在保證強度的前提下實(shí)現輕量化，直接提升飛機的載荷能力和航程。

· 汽車(chē)行業(yè)： Modsim 在汽車(chē)設計中扮演著(zhù)重要角色，應用于車(chē)輛碰撞安全仿真、NVH（噪聲、振動(dòng)、聲振粗糙度）分析、空氣動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)化、熱管理等。汽車(chē)制造商利用 Modsim 在虛擬環(huán)境中進(jìn)行大量的測試和優(yōu)化，減少了昂貴的碰撞試驗次數，縮短了開(kāi)發(fā)周期，并提升了車(chē)輛的整體性能和舒適性。

· 高科技行業(yè)： 在產(chǎn)品迭代速度極快的高科技領(lǐng)域，Modsim 用于電子設備的散熱分析、結構強度驗證、信號完整性仿真等。通過(guò)快速的仿真驗證，高科技公司能夠加速新產(chǎn)品的設計和測試，快速響應市場(chǎng)需求，搶占先機。

· 船舶行業(yè)： Modsim 在船舶設計中用于船體結構強度分析、流體動(dòng)力學(xué)仿真（如阻力、適航性）、螺旋槳性能評估等。通過(guò)集成仿真，船舶設計師可以?xún)?yōu)化船體線(xiàn)型，提高航行效率，確保船舶的結構安全和穩定性。

這些案例共同證明了 Modsim 通過(guò)提供強大的虛擬驗證和優(yōu)化能力，幫助各行業(yè)企業(yè)顯著(zhù)縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、降低研發(fā)成本，并最終交付具有卓越性能的產(chǎn)品。

總結：推動(dòng)企業(yè)創(chuàng )新發(fā)展的關(guān)鍵引擎

達索 Modsim 不僅僅是一個(gè)先進(jìn)的工程軟件，它代表了一種面向未來(lái)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式。通過(guò)將建模與仿真深度集成，Modsim 打破了傳統的技術(shù)和組織孤島，實(shí)現了設計與仿真的無(wú)縫協(xié)同，為企業(yè)構建了高效、敏捷的研發(fā)流程。

Modsim 賦能企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期階段就進(jìn)行全面的虛擬驗證和優(yōu)化，從而降低風(fēng)險、減少物理測試、節約成本，并顯著(zhù)縮短產(chǎn)品上市周期。更重要的是，Modsim 提供了一個(gè)創(chuàng )新的平臺，鼓勵工程師探索更多設計可能性，通過(guò)快速迭代和虛擬實(shí)驗，激發(fā)創(chuàng )新靈感，推動(dòng)產(chǎn)品性能的持續提升。

在數字化轉型的大背景下，Modsim 正成為企業(yè)提升核心競爭力、實(shí)現可持續創(chuàng )新發(fā)展的關(guān)鍵引擎。它幫助企業(yè)更好地應對市場(chǎng)挑戰，更快地將創(chuàng )新理念轉化為高性能的產(chǎn)品，從而在激烈的全球競爭中立于不敗之地。