定义工程设计，OptFuture 2026.2.0：隐式建模驱动下一代生成式设计与智能制造

前言    

   

OPTFUTURE    

传统工程设计依赖工程师基于经验进行几何构造，而未来设计将从“绘制几何”转向“定义目标”。

OptFuture作为新一代生成式工程设计平台，融合隐式建模、物理仿真、拓扑优化与增材制造技术，以设计目标、性能约束和制造条件为输入，自动探索并生成满足工程需求的最优结构方案。

平台突破传统CAD基于边界曲面的建模方式，通过连续数学场表达复杂几何，实现：

· 任意复杂结构的快速生成；

· 多坐标体系下的空间规律表达；

· 仿真驱动的性能优化；

· 面向3D打印的可制造设计。

OptFuture从设计意图到数字模型，从性能验证到实体制造，构建完整的智能设计闭环。

OptFuture 2026.2.0 生成式设计 × 多物理场仿真 × 智能制造，全流程能力再升级！

智能结构设计，复杂晶格构建更自由

进一步增强隐式建模能力，新增隐式体模型导出，并支持柱坐标、球坐标晶格映射，实现旋转体、复杂曲面等模型上的精准晶格构建。突破复杂空间结构设计限制，为轻量化设计、仿生结构及增材制造提供更强大的几何表达能力。

生成式设计升级，探索更多高性能方案

全面提升生成式设计与拓扑优化能力，支持多维参数筛选、构型可视化管理及制造工艺约束，在满足性能、材料与制造要求的同时，快速探索更轻量、更高性能、更易制造的设计方案，加速创新设计落地。

多物理场仿真增强，性能验证更真实

新增热-力耦合分析、瞬态热温控器及面面辐射分析能力，进一步强化热学分析与多物理场耦合仿真。帮助工程师在更加真实、复杂的工况下精准预测产品热响应与力学行为，为设计决策提供可靠依据。

仿真效率持续提升，分析流程更高效

持续优化仿真分析体验，新增流体静压云图预览、接触穿透智能拾取、云图镜像与阵列操作，以及随机振动求解优化等功能，显著提升模型定义、计算分析与结果评估效率，让复杂工程分析更加高效流畅。

一、隐式建模驱动智能设计闭环    

   

OPTFUTURE    

01  

1.1 设计·仿真·优化·制造，打造下一代智能工程设计流程

打通“几何—仿真—优化—制造”全链路，以隐式建模为核心，让每一个设计都源于计算、经由验证、终于制造：

· 支持多源几何模型快速导入，并高效转换为连续隐式体模型。

· 依托隐式建模技术，无缝进入CAE分析环境，快速完成结构强度、刚度、热分析等多物理场仿真验证，确保设计方案满足工程性能要求。

· 结合平台拓扑优化与生成式设计技术，以性能目标、材料特性和制造约束为驱动，自动探索设计空间，生成兼顾轻量化、高性能、可制造性的最优结构方案。

· 最终，优化后的隐式模型可直接对接增材制造（3D打印）工艺，实现从数字设计到实体产品的快速制造，构建覆盖设计—验证—优化—制造的智能工程设计闭环。

Step1：在隐式建模项目中进行晶格设计

1.2 多坐标驱动，探索复杂结构的新型几何表达

隐式建模引入柱坐标和球坐标表达能力，使设计系统能够直接描述空间变化规律，通过适配不同空间坐标体系，实现晶格结构在旋转体及复杂曲面上的精准生成：

· 基于柱坐标生成旋转对称与径向梯度结构； 

· 基于球坐标构建复杂曲面与仿生结构； 

· 支持多尺度晶格与轻量化结构设计； 

· 为拓扑优化和增材制造提供连续、高质量几何基础。 

提升晶格设计对复杂几何边界的适应能力，为后续性能分析与结构优化提供更加灵活的建模基础；从数学规律到实体零件，隐式建模正在重新定义智能工程设计流程。

案例1

案例2

案例3

1.3 几何隐式化效率跃升，开启智能设计新速度

持续优化隐式体转换算法，大幅提升复杂几何模型隐式化处理效率，实现实体模型向隐式体的高效转换，复杂模型处理效率全面提升。

让复杂结构更快进入晶格设计、CAE仿真、拓扑优化与增材制造流程，为生成式工程设计提供强大的数据支撑。

表1-OptFuture高清精度隐式体转换效率对比

表2-OptFuture超高清精度隐式体转换效率对比

二、智能优化设计升级，加速高性能结构探索    

   

OPTFUTURE    

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2.1 多指标筛选，快速锁定最优设计构型

生成式设计全面升级多维参数筛选与构型可视化管理能力，支持基于重量、位移、应力等关键性能指标，对海量设计方案进行快速筛选与智能对比。通过散点图、宫格视图、列表视图等多种可视化方式，直观展示不同构型的性能差异，帮助工程师高效探索设计空间，快速锁定兼顾性能与制造需求的最优结构方案。

2.2 丰富制造工艺，让设计落地制造

生成式设计新增制造工艺约束类型，支持挤压约束及铣削约束（2.5轴、3轴）设置，在方案生成阶段同步考虑实际制造工艺要求，从源头避免难加工、难制造的结构形态。帮助工程师快速获得兼顾性能、轻量化与制造可行性的优化方案，加速设计成果向工程应用落地。

无制造约束

挤压约束

铣削约束（2.5轴）

铣削约束（3轴）

2.3 关键接触面保护，优化结果更可靠

新增非设计域快速设置全部接触，可将关键接触区域一键设定为非优化区域，防止拓扑优化过程中接触面被移除或削弱。有效保持装配连接关系和结构完整性，让优化结果更可靠、更符合实际工程应用需求。

案例1：将全部接触设置为非设计域

案例2：接触不作为非设计域

三、热学仿真能力升级，精准应对复杂热环境    

   

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3.1 热辐射模拟更真实精准

面向高温、真空及复杂热环境应用场景，面面辐射分析功能实现非接触表面间热辐射传递的精准模拟。结合材料辐射属性与空间换热关系，有效提升温度场预测精度，帮助工程师更真实地评估产品热性能，优化散热设计与结构方案。

3.2 动态热模拟，温度曲线自定义

面向复杂动态热环境分析需求，新增瞬态热温控器功能，支持自定义温度随时间变化规律，实现真实工况下热过程模拟。通过捕捉产品在不同阶段的温度响应，帮助工程师准确评估热性能变化，优化结构设计与热管理方案。

四、多物理场耦合增强，实现热-力协同分析    

   

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4.1 顺序耦合，热应力与变形精准预测

面向高温、高热流密度及复杂环境分析需求，新增热力耦合仿真模块，支持热场向力学场的单向数据传递。通过精准捕捉温度变化引起的结构响应，帮助工程师识别关键区域热应力分布与变形趋势，为结构设计优化和失效风险预判提供可靠依据。

五、前后处理效率提升，让分析更加直观高效    

   

OPTFUTURE    

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5.1 无需求解，快速预览流体静压分布

新增静压云图预览功能，无需等待求解即可快速查看压力分布效果，实现载荷定义的可视化验证，让工程师更高效、更准确地完成仿真流程。

5.2 快速选中遮挡面，接触识别效率升级

新增穿透拾取功能，支持直接选择被遮挡的目标面与接触面，无需隐藏模型或反复调整视角，即可快速完成接触关系定义。有效提升复杂装配模型前处理效率，让接触创建更加灵活、准确。

5.3 仿真结果智能扩展

针对具有周期性、重复性特征的工程模型，OptFuture 2026.2.0 新增云图镜像与阵列操作功能。通过对仿真结果进行快速镜像复 制与阵列扩展，无需对重复区域进行多次求解，即可高效完成整体结果展示与分析，大幅减少重复计算工作量。

原始模型（左），结果镜像（右）

原始模型（左），结果阵列（右）

版本适用性    

   

OPTFUTURE    

 

本文中涉及的软件界面展示、优化流程和操作描述适用于 OptFuture 2026.2.0。

结语    

   

OPTFUTURE    

 

感谢您阅读本文！欢迎您体验新版本 → cae.optfuture.cn，文章内所提到的模型参数以及OptFuture模型。