體驗時代的仿真
體驗經(jīng)濟正推進著設(shè)計與工程領(lǐng)域的模式轉(zhuǎn)變，您將如何利用仿真技術(shù)推動創(chuàng)新？
一個企業(yè)要想打造創(chuàng)新型體驗，就必須利用靈活、迭代的方法開展工作，在協(xié)作的環(huán)境中發(fā)揮創(chuàng)意、妥善利用知識。這就需要在產(chǎn)品設(shè)計流程中時時處處充分利用仿真技術(shù)，做到靈活性和直觀性并存，一絲不茍且富有意義。必須在整個研發(fā)周期之中貫徹使用仿真，同時支持數(shù)據(jù)、專業(yè)知識和經(jīng)驗在整個企業(yè)中的分享，而不僅限于工程部門。傳統(tǒng)工作流程使得仿真技術(shù)僅限于少數(shù)專家使用，這種現(xiàn)狀應(yīng)當加以改變。為了在開發(fā)流程早期階段就更好地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品要求，機構(gòu)需要新的流程和工具，不僅如此，還要向更廣泛的人員開放關(guān)鍵仿真任務(wù)，同時獲取仿真的輸入并分享結(jié)果。此外，仿真實踐應(yīng)建立在支持可持續(xù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，幫助企業(yè)不斷發(fā)展體驗，而非僅僅實施一次性的產(chǎn)品設(shè)計。
由仿真主導(dǎo)的創(chuàng)新并非只靠為設(shè)計工程師簡化一流的分析工具就能實現(xiàn)，而是需要進一步推進戰(zhàn)略性變革，讓整個機構(gòu)的利益相關(guān)方，包括市場營銷和生產(chǎn)等不同部門共同推動滿足需求，利用仿真技術(shù)來更好地提升產(chǎn)品體驗。這有助于降低風險，促進決策，并最終有助于推出性能更出色的產(chǎn)品。
工程企業(yè)應(yīng)接納產(chǎn)品總體體驗比產(chǎn)品本身特性更加關(guān)鍵的理念。采用仿真技術(shù)主導(dǎo)創(chuàng)新的實踐是推動企業(yè)變革、在客戶體驗至上的世界新秩序中高效競爭的關(guān)鍵一步。
面向具體行業(yè)的仿真
仿真技術(shù)作為3DEXPERIENCE平臺的組成部分，一旦在應(yīng)用中與特定行業(yè)的需求形成契合，就能夠促進企業(yè)中的關(guān)鍵利益相關(guān)方參與其中提供必要的輸入，并得到需要的仿真結(jié)果。此外，平臺支持仿真協(xié)同開發(fā)，能幫助工程師針對一系列參數(shù)驗證和測試設(shè)計方案，同時讓制造工程師評估具體迭代是否能高效投產(chǎn)，實現(xiàn)最優(yōu)成本。
仿真主導(dǎo)創(chuàng)新
平臺化方法還有一個優(yōu)勢，就是能實現(xiàn)快速的魯棒性設(shè)計設(shè)計，這是仿真驅(qū)動創(chuàng)新的關(guān)鍵組成部分。這種規(guī)模的仿真能幫助企業(yè)在探索未知領(lǐng)域時降低不確定性和風險。
由于仿真技術(shù)成為產(chǎn)品開發(fā)平臺不可分割的組成部分，公司能獲得重要信息，盡可能減少大規(guī)模測試需求，從而有助于降低成本，避免進度遲緩，并打造知識管理分享的環(huán)境，促進新一代創(chuàng)新人員的學(xué)習(xí)。必須串聯(lián)起人員、創(chuàng)意和數(shù)據(jù)之間的各個點，幫助企業(yè)提高客戶忠誠度，加強溝通協(xié)作，帶來客戶最需要的體驗類型。只有平臺才能做到這一點。
達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE作為一款業(yè)務(wù)體驗平臺，為創(chuàng)新人員在整個企業(yè)從市場到銷售到工程開發(fā)的各個層面上開展協(xié)作提供了軟件解決方案，有助于打造差異化消費者體驗，滿足航空、消費包裝商品、能源、高科技、生命科學(xué)、交通運輸?shù)榷喾N不同行業(yè)的需求。它在企業(yè)內(nèi)部以及云端上的協(xié)作化互動環(huán)境中為3D設(shè)計、仿真優(yōu)化、制造、社交互動和數(shù)據(jù)智能提
供了高可靠性功能。
為了設(shè)計創(chuàng)新型筆記本電腦，滿足用戶整體體驗要求，辛博士的團隊在ThinkPad X300和T400的整個設(shè)計工作中采用Abaqus FEA。工程師早期采用Abaqus確認產(chǎn)品強度，評估不同設(shè)計迭代，并發(fā)現(xiàn)潛在問題領(lǐng)域加以改進。
辛博士指出：“感覺聽起來比較模糊，但有了FEA，感覺也是可以量化的。在所有案例中，仿真技術(shù)都與物理測試中的真實世界行為密切相關(guān)?！?/span>
堆疊封裝(FiPoP)的熱仿真
隨著消費者要求手機、平板電腦、筆記本電腦等設(shè)備提供更多存儲容量和計算功能，制造商必須在印制電路板（PCB）有限的空間內(nèi)集成更多科技。采用創(chuàng)新封裝技術(shù)，實現(xiàn)縱向或三維堆疊，就能滿足上述目標要求。
要進一步降低這種堆疊封裝解決方案的尺寸、厚度和成本，可采用扇入堆疊封裝（FiPoP）技術(shù)。FiPoP有助于進一步提高器件集成，同時滿足典型手持設(shè)備的可靠性要求。
不過，F(xiàn)iPoP由于堆疊散熱經(jīng)常出現(xiàn)故障問題。受空間和成本限制，為散熱提供熱通道是保持焊點溫度的唯一途徑。鑒于上述，在開發(fā)移動手持設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備時，設(shè)計人員必須高度關(guān)注芯片封裝高效散熱通道的問題。硅片熱流進入環(huán)境有兩種主要機制：
1. 通過上下封裝硅片的連接、底板和PCB焊球傳導(dǎo)熱量。
2. 通過安裝在封裝頂部、側(cè)邊的芯片傳導(dǎo)。
熱量從封裝通過對流輻射傳導(dǎo)到周邊。圣何塞州立大學(xué)的研究生在教授指導(dǎo)下研究本問題，用Abaqus/CAE進行測試封裝建模。選擇Abaqus是因為它能創(chuàng)建微米級精密部件，這是涉及通孔、銅線和引腳的封裝建模所必需的。Abaqus采用了表面間接觸法來定義電子/熱力/IO路徑。Abaqus/ CAE中的接觸檢測工具集能自動生成所有必需的表面接觸，非常便于定義
模型中的大量熱接觸。
仿真預(yù)測FiPoP底部封裝的熱阻將隨熱通孔和封裝下放置焊球數(shù)量的提升而下降。根據(jù)預(yù)期，整個封裝熱阻會隨著芯片尺寸下降而提升。
達索系統(tǒng)基于3DEXPERIENCE平臺的多專業(yè)協(xié)同研發(fā)行業(yè)解決方案體驗為高科技企業(yè)提供了結(jié)構(gòu)清晰的集成、協(xié)作化開發(fā)，確保所有工程師都100%了解產(chǎn)品需求及同事工作狀態(tài)。它能夠加速產(chǎn)品開發(fā)進度，最大限度降低工程設(shè)計成本，同時改善產(chǎn)品開發(fā)功能。
它還有助于產(chǎn)品測試與仿真，使其成為產(chǎn)品開發(fā)流程中不可或缺的組成部分。準確的多領(lǐng)域系統(tǒng)模型能在概念設(shè)計階段早期進行創(chuàng)建，從而評估性能目標。
通過3D多物理仿真，則能在打造最終確認所需的物理原型之前對不同元件做進一步的微調(diào)。
使用壽命長久？
為評估洗衣機能否滿足工作壽命要求，我們用有限元素分析來預(yù)測負載不平衡導(dǎo)致的組件壓力問題。仿真能考慮到轉(zhuǎn)速、非線性材料接觸導(dǎo)致意料外摩擦的情況。
壓力分析結(jié)果則用來分析長期反復(fù)承壓下洗衣機門附近橡膠密封圈的耐用性。設(shè)計人員和工程師能協(xié)同開展仿真并獲得結(jié)果，再進行改進，從而降低數(shù)千次洗滌操作后的漏水幾率。
更安靜的體驗
洗衣機工作噪聲大，這會導(dǎo)致消費者體驗不佳。我們可用貼近真實結(jié)果的仿真來分析并降低噪聲，減少洗衣機工作帶來的震動。利用仿真模板，設(shè)計工程師能通過Design of Experiments技術(shù)評估各種不同的懸掛參數(shù)，包括彈簧硬度和減震系數(shù)及其對系統(tǒng)整體頻率響應(yīng)的影響?？紤]到上述因素，我們就能優(yōu)化不同負載和旋轉(zhuǎn)條件下的洗衣機懸掛特性。我們還能對洗衣機面板的按鍵強度進行進一步的優(yōu)化。仿真優(yōu)化結(jié)果可用來打造更安靜的洗衣體驗。
數(shù)字仿真的優(yōu)勢
提高耐用性和可靠性：仿真長期高負載和負載不平衡導(dǎo)致的潛在組件故障。
減少噪聲和振動：用噪聲排放研究了解并改進頻率響應(yīng)。
進行設(shè)計優(yōu)化： 探索設(shè)計空間，發(fā)現(xiàn)滿足性能標準要求的最佳設(shè)計。
減少產(chǎn)品損壞：分析存儲運輸階段意外碰撞造成的封裝和產(chǎn)品損壞。
達索系統(tǒng)SIMULIA?仿真應(yīng)用以其旗艦級Abaqus有限元素分析（FEA）技術(shù)而聞名，而近年來公司進一步擴展產(chǎn)品組合，包括：
? 面向FEA和多物理分析的Abaqus
? 面向流程一體化和設(shè)計的Isight
? 面向仿真流程和數(shù)據(jù)管理的SLM
? 面向結(jié)構(gòu)和流體優(yōu)化的Tosca
? 面向疲勞和耐用性的fe-safe
?面向注塑仿真和注塑成型分析的Simpoe-Mol
? 面向多體動力學(xué)仿真的SIMPACK
SIMULIA積極集成有關(guān)高可靠性技術(shù)到3DEXPERIENCE平臺中，該平臺則為所有仿真用戶提供突破性功能以提高效率和協(xié)作，滿足高性能可視化、批處理和基于規(guī)則的計算、協(xié)作組裝、結(jié)果分析和流程數(shù)據(jù)管理等要求。
通過提供由 3DEXPERIENCE 平臺支持的設(shè)計和工程解決方案，CATIA 可提升任何行業(yè)內(nèi)任何規(guī)模公司的創(chuàng)新能力
動態(tài)建模實驗室 Dymola 是一套完整工具，用于對汽車、航空航天、機器人、加工及其他應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)使用的集成復(fù)雜系統(tǒng)進行建模和仿真
CATIA 是全球出色的產(chǎn)品設(shè)計和體驗解決方案。它不僅提供在 3D中對任何產(chǎn)品進行建模的獨特功能，還提供在產(chǎn)品真實行為上下文中進行建模的獨特功能。
