做仿真，除了自己信，别人都不信

没办法，只能缩小，应用“相似性原理”做缩比模型。对低速飞行器，尽量保证缩比模型的雷诺数和真机一致。而对高速飞行器，则尽量确保马赫数一致。

既然是缩小模型，就意味着很多细微的几何和部件难以精确捕捉。更进一步，支撑或者吊着飞机模型的支架，也会对飞机周围的流场产生干扰，引入额外误差。

但这些因素外人并不知道——这大风扇呼呼地吹，还能骗我不成？

再比如，在汽车、家电、石油化工领域都会用的热交换器，假设你向客户保证你的换热器能稳定工作10年。怎么证明？

总不至于装在试验台让它连续运转10年，厂子都拖黄了。

这时往往要做加速试验，在有限时间内模拟产品整个生命周期的损伤累计过程。比如适当增大压力，适当提高温度，适当增大振动的幅度，做到“试验台一天，抵实际一年”。

显然，加速试验也有偏差，有可能试验台一天只相当于实际一个月，也可能相当于实际两年。

但这些因素外人并不知道——这试验台咣咣地振，还能骗我不成？

二、做仿真只有自己信

仿真能代表真实世界吗？

更不能。仿真的本质是在电脑中建立真实世界的数学模型，在这个过程中，为了防止电脑爆炸，必须做到抓大放小。忽略或简化那些不重要的特征，在精度和计算量之间做权衡。

比如做汽车风阻仿真，通常简化轮毂结构、删除轮胎花纹、雨刮器等。

比如做结构强度仿真，经常将薄壁结构简化为面单元，将细长杆结构简化为梁单元，将弹簧结构简化为弹簧单元等等。

删除哪些，简化哪些，这其中就有仿真工程师的经验。所以不同的人对同一个问题用同一款软件做仿真，很可能得到不同的结果，一个和真实情况相差2%，另一人则相差5%。

他们都没错，因为仿真和真实世界之间本就有偏差，而且这个偏差往往比试验的偏差更大。只要偏差在可容忍范围，或者对同一类问题，仿真结果与试验的变化趋势是一致的，那么仿真结果就可接受，有工程价值。

仿真工程师做了哪些简化，自己心知肚明，具有相当的理论自信。但外人并不知道这些——你的仿真整个一黑箱模型，我又看不见它咋算的，凭什么让我信？

三、你们不要再打了啦

试验和仿真都是对现实世界的模拟，各有优缺，它们二者之间不应是对立和取代的关系，而应是互补。

有的场景仿真很难算准，比如结构的强非线性问题，比如复杂的湍流问题，再比如多物理场耦合问题，都让仿真工程师头大。

而有的场景试验又很难涉足，比如等尺寸的飞机气动测试，比如火箭高超声速运动，再比如冲击爆炸问题，试验工程师看一眼就浑身发抖。

成本低是仿真的最大优势，因此其最适合用在产品开发初期的探索性设计和优化。待初步定型之后再生产加工，做试验验证。

国内长期以来都存在轻仿真重试验的情况：你如果看到一个企业只有仿真部没有试验室，肯定会惊掉下巴，但反过来却是常态。

公司老板花300万建个试验台，感觉性价比顶天高；但30万买一套仿真软件，却感觉自己被抢了。

分析其根本原因，还是过去几十年我国各行业一直处在跟跑的位置。开发新产品的过程大部分都是仿制过程，而仿制并不需要做探索设计和优化，做最后的验证试验就够了。因此整个过程，当然也不需要做仿真。

产业逐渐升级后，部分行业跟无可跟，产品仿无可仿。就必须做正向研发，做摸索和优化，此时仿真的必要性就体现了。

四、虽迟但到，吹自家产品

天洑作为中国领先的工业软件企业，不仅开发了流体仿真软件AICFD和结构仿真软件AIFEM，还提出了更具体的正向研发路线。

路线一，自动优化。基于自动优化设计软件AIPOD，让寻优算法取代人工经验，调用CAE软件做多目标优化。你一觉醒来，发现软件已经跑了几百个设计，并自动找到了最优组合。

路线二，变保真度建模。基于数据建模软件DTEmpower，结合高保真度（试验结果、精细网格仿真结果等）和低保真度数据（粗网格仿真结果等）建立代理模型，同时兼顾高精度和低计算成本，做到设计性能的快速秒级预测。

以上四款软件均可从天洑官网下载试用，欢迎体验！