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虛拟試驗平台|高效、精确、安全可靠的模拟試驗工具

作者:安世亞太

随着科技的不斷發展,對産品高效、精确、安全的研發工具的需求越來越高。虛拟試驗平台可以幫助企業在不同領域進行模拟試驗,進而提高産品或服務的品質和效率,減少實際試驗的成本和時間。虛拟試驗平台技術已經成為了許多國家在科技進步方面的重要戰略工具。越來越多的國家開始将虛拟試驗平台作為重點發展方向,不斷加大對虛拟仿真技術的研究和投入,加速推進科技創新和産業轉型更新。

虛拟試驗平台的應用領域非常廣泛,包括但不限于機械制造、航空航天、汽車、能源、化工、生物醫藥等。在這些領域中,虛拟試驗平台可以用于設計和開發新産品、測試和優化現有産品、研究材料和工藝、提高生産效率和品質等方面。随着科技的不斷發展和應用需求的不斷增加,虛拟試驗平台也在不斷完善和更新。

未來,虛拟試驗平台将會更加注重使用者體驗和功能創新,為企業和學術研究提供更加全面、高效、精準的服務。

由于産品的實物試制成本越來越高,以及有些産品的實際運作環境無法模拟或難以模拟,實物試驗的成本越來越高。同時,單純的仿真無法保證仿真模型的準确性,且對于标準的試驗環境、材料特性以及試驗校核方法等知識無法進行同步複用,而且無法通過可視化的方式統一展示産品的結果、性能、曆史等資料。

是以,産品研發過程中需要虛拟試驗平台技術提供高品質的模拟環境和模型,以確定模拟試驗的真實性和準确性;需要模拟試驗結果的可靠性和一緻性,以便在不同場景下做出正确的決策;同時,需要全面的試驗資料分析和可視化工具。

01市場痛點難點、困境

傳統試驗成本高周期長

傳統試驗需要使用昂貴的裝置和大量的物料以及人員投入,且試驗的過程通常需要經過多個階段,每個階段都需要進行資料的記錄、分析和評估,這需要花費大量的時間和精力。

傳統試驗存在誤差和不确定性

傳統試驗存在許多的不确定性和風險。試驗結果可能受到環境、裝置、操作人員等因素的影響,是以需要進行多次試驗才能得到可靠的結果,同時,在試驗過程中還可能會發生事故和損失。

傳統試驗存在無法模拟的試驗場景

一些試驗環境比較極端或特殊,很難在實驗室中進行模拟,例如地震環境、太空環境等;一些試驗環境涉及到的因素難以精确控制;還有一些環境涉及到随機性,無法完全模拟。

傳統試驗平台結果校核知識無法應用

結果校核知識通常由試驗工程師根據自己的經驗和專業知識進行判斷和校驗。試驗工程師的經驗和專業知識通常隻是個人的經驗和知識,并沒有被系統化地整理和記錄下來,這使得校核知識無法被積累和複用,試驗結果校核的過程通常需要耗費大量的時間和精力,而且容易出現人為因素導緻的誤差,這也加大了試驗成本和風險。

傳統試驗對試驗結果描述不夠

傳統試驗平台的結果描述通常隻是簡單的文字或表格,無法直覺地反映試驗結果的特征和趨勢,也無法有效地幫助試驗工程師進行資料分析和決策。而且資料主要是靠儀器裝置提供的傳感器、記錄儀等進行采集,無法進行産品整體狀态的展示和校核。

02産品主要功能及優勢

虛拟試驗平台|高效、精确、安全可靠的模拟試驗工具

1.模型封裝校驗。對模型輸出與實際測量資料進行比較,以确定模型的誤差和準确性。

實作對仿真模型的修正參數定義,輔助工程師進模型校驗,通過參數敏感性分析、優化以實作高保真模型的建構,提高了試驗結果的準确性。

2.實驗載荷配置。根據試驗對象的特性和試驗要求,設計合理的試驗載荷方案,以保證試驗結果的準确性和可靠性。

提供針對不同試驗對象、試驗要求的試驗載荷設計方法進行推薦和選擇,最大限度保證了試驗設計的合理性以及試驗結果的可靠性。

3.仿真執行。根據仿真類型、計算流程,調用對應的求解核心進行仿真求解計算,并對仿真過程進行監控。

能夠根據不同的仿真類型,在适當的時間自動調用合适的求解器進行仿真計算,可以将目前求解狀态進行實時監控。確定仿真的過程的合理執行,防止未發覺的仿真異常導緻的時間浪費。

4.試驗結果分析校核進行模型性能評估。對試驗結果進行分析和校核,以評估試驗結果的可靠性和有效性,并指導後續的改進和優化工作。

通過內建校核方法和評估準則,使用資料分析和資料對比分析方式進行校核,實作企業知識的積累和複用。

5.産品性能狀态可視化。通過三維、圖表等多種可視化形式,呈現産品的性能狀态資訊,以幫助使用者更直覺、更清晰地了解産品的性能表現和問題狀況。

通過三維可視化的形式展示産品的性能狀态,包括應力分布,溫度分布等,并對比對分析資料進行圖表可視化,幫助工程師更加直覺、清晰地感覺、判斷産品的性能狀态。

03産品主要應用場景

1.虛拟振動試驗平台由機械系統和虛拟試驗平台電磁系統組成,兩個子系統基于多學科綜合設計環境的基本功能進行實施開發而來,兩個子系統作為面向業務的基礎環境,具備了多學科綜合仿真設計的能力,針對于目前試驗台架與試驗本體搭建測試與驗證環境,用于分析物體在實際振動環境中的動态響應、振動模式和頻率等,并幫助工程師和設計師在設計階段進行準确的振動分析和優化,以提高産品的性能和可靠性。

2.控制棒驅動線的抗震試驗是目前最重要的抗震試驗方法,主要采用多點激勵試驗方案。系統主要包括虛拟多點激勵機械系統和虛拟多點激勵控制與液壓系統,通過一維和三維的聯合仿真實作多點激勵虛拟實驗的閉環計算。

04結論

虛拟試驗平台具備試驗模型、試驗環境以及試驗之後的校核可視化等功能,并且擁有先進的技術能力、高度的系統靈活性、安全性和穩定性,可以滿足不同行業、不同領域的試驗需求,為使用者提供高效、可靠的虛拟試驗服務。