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从航空航天的发展史可以非常清楚地看到,重大突破的动力来自于材料、技术与方法领域的创新。3D虚拟现实仿真能使企业以低成本短周期改进现有工艺并开发新方法。
例如,飞机起落架的载荷工况可能是特定的垂直力和侧向力。可以把它与实际降落事件对比,在此过程中需要放下起落架,起落架锁定到位,在降落之前有可能受到鸟类或碎片撞击,然后在着陆时会受到跑道冲击。为了逼真地仿真此事件,相关计算机模型必须整合机械系统、控制系统、流体建模、显式动态冲击建模、非线性应力分析、接触行为以及损伤模型(甚至可能还包括复合材料损伤模型),由此可见高性能计算(
HPC)是大规模非线性仿真的关键所在。大型航空航天的数学模型可能有多达1000~2000万的自由度(DOF)、5000多个独立部件、10000个紧固件定义以及接触和粘结面定义。解决这些大规模问题所需要的超级计算机如今已经商业化,更多的困难在于开发能够充分发挥当今计算资源优势的新算法。 |
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