云海桥线上活动第71期钱华山——工业产品设计与计算机模拟

桥友介绍:

钱华山 安徽当涂县人。毕业于北京交通大学固体力学专业,工学博士研究生学历。专注于自主知识产权的数值模拟软件开发、应用和推广,其主要完成的项目有:深部软岩工程多相多场机理研究和数值模拟软件开发(国家自然科学重大项目);油田开发套管损坏机理研究和数值模拟软件开发(国家十五科技攻关项目);塔楼-地基-基础共同作用下结构沉降分析(建设部预研课题);棒线材生产过程中的热分析(北京钢铁研究总院横向课题);黄河小浪底及下游河道水沙运动分析(水利部数字黄河建设科技攻关课题);应用力学稳定性理论分析井壁稳定性(中石油钻井院院创新课题);船舶结构刚强度稳定性并行计算分析;磁测应力套损解释预 分析系统等。

其他参与或支持的项目有:电阻应变片热固耦合分析;吸收边界弹性波传播;水下结构物水声与结构相互作用分析;压电材料压电特性数值模拟;正交各向异性材料力学计算;地球板块热粘弹性动力分析;放射物扩散分析;非线性半导体器件非热平衡电特性分析;非线性薛定谔方程求解;非Fourier热传导的有限元分析;明渠流动计算模拟;NS方程迎风有限元求解;考虑相变的热流耦合分析;高分子材料粘弹性流体最小二乘求解;非达西渗流分析;化学反应动力学分析;

国内外发表学术论文18篇,其中被SCI收录的论文一篇,被EI收录的论文三篇。主要研究方向:数值模拟物理建模、数值模拟计算方法、数值模拟软件开发、并行计算、固体力学及相关耦合场分析。

桥友信息表:

【轮值桥主】钱华山

【桥主雅号】雪山行云

【企业品牌】超算科技

【经典作品】超算有限元

【特邀嘉宾】李晋

【节目时间】2015年4月28日20:00-22:00

【节目主题】工业产品设计与计算机模拟

桥友分享:

在大多数人的理解中,超级计算离我们很遥远,但随着高速 络技术的发展,人们已经可以通过 络获得超级计算资源。这样的使用方式好比用电一样,使用起来很方便,但无需维护和购买任何发电设备。随着互联 络技术的发展,计算是大家都可以低成本获得的一种资源。

这是天河一号计算机,获今年的科技进步一等奖。

这个微笑曲线很能说明为什么工业品需要计算机模拟,我们国家的产品组装生产的比较多,自主研发设计的急需要加强,通过研发设计可以获得更好的附加值。同样的原材料,好的设计和工艺制造好的产品。

客户典型的需求包括:、产品的可靠度需要提升;、产品设计的材料能否再节省一些;、产品的售后反馈的质量问题如何通过计算分析如何改进;、公司的产品性能很不错,如何通过数据和可视化展现给公司客户;、客户的需求如何通过创新设计来满足 …流动、换热、物质流动扩散等也都可以借助计算机模拟进行优化。

定制是一个趋势,企业可以根据客户的需求定制,通过计算机模拟可以帮助企业快速进行个性化产品定制。工业.的一个显著特征就是小批量定制。如果采用大工业时代的做法,摊销的模具加工设计成本会很高,增加了小批量的成本。采用计算机模拟则可以帮助客户降低实现小批量定制的摊销成本。

如果我们的企业不仅提供产品,还可以提供产品运行数据分析和监控和故障预测,相信客户更愿意购买你们的产品

我们有一个客户,做喷涂设备的,设备的售后服务需要很多的维护成本

我们给客户出的方案是:在计算机里建立设备的运行模型,通过在产品关键部位上加温度、压力、变形传感器,将这些数据通过 络出到我们的计算机服务器,分析设备的运行状态,对发生的潜在风险进行预测分析。

桥友讨论:

李晋

请问钱总,什么是计算机模拟呢?

钱华山

计算模拟是通过计算机重现真实世界的各种过程,让人们掌握并利用自然规律。比如空气流动,机械振动,材料变形,断裂等过程。

李晋

那计算成本高么?

钱华山

计算的成本比自己的购置要低很多,比如我们有一个客户做工业模具砂型加工。按照传统的做法是需要反复的调试模具成型设备,用了计算机模拟之后,可以将砂型的变形和压实效果在计算机里算出来。

李晋

为什么工业产品需要计算机模拟?

于晓冬

@李晋涉及流体的工业产品都必须计算模拟,空气动力和流体动力都要巨量计算才能搞出产品来

钱华山

@于晓冬是的,解微分方程

于晓冬

还有高分子材料设计

钱华山

@于晓冬是的,计算是第三种手段

于晓冬

我上学的时候液相色谱大多需要真去做的,现在液相色谱分析很多可以算出来了,甚至比实际实验还可靠

钱华山

是的,可靠随着计算规模的增加而不断提升,这也是为什么我们国家大力发展超级计算的目的。人们认识客观世界的第三种手段,计算之前的两种方法分别是:理论和实验

于晓冬

气象预 是一个偏微分方程组,理论上一百多年前就可以预 天气,但没有计算工具。现在天气预 可以实现长时间预 有赖超级计算。预 小时天气计算量是,预 小时计算量是……

于晓冬

现在各种模拟计算的算法库比十年前完善太多了。

钱华山

@李晋这个问题大家来谈谈,我们也想听听大家的看法

于晓冬

钱华山

@李奇 工厂自动化定制好的产品客户说了算,我们也向工业界的朋友们多学习!

于晓冬

祝广峰

@钱华山典型客户是谁?

钱华山

@于晓冬是的,国家战略也是从要素驱动转向创新驱动

祝广峰

入门使用,投入量级?

于晓冬

服务号里有些内容@祝广峰 -与时.商业智慧

钱华山

典型客户包括机械设备制造厂、模具企业、船舶、航空航天、电子设备等类型的制造企业,我们提供超算阿里云租用的模式,随用随租,降低用户的使用成本,软件的优势是可复制,借助互联 可以将计算能力直接输送到需要的客户那里,就像用水用电一样。打个广告:计算就像天使的翅膀,帮助您实现工业创新的梦想!有梦想的欢迎踊跃发言

像这样的一个船用曲轴,直接制造的成本很高,若采用计算机模拟,可以大大提升产品的成品率,提升企业的生产效率。

典型的应用还有很多,不再一一列举,图片为代表领域介绍,大家可以结合感兴趣的内容进一步交流对接。

李晋

那能不能合作模拟促进工业品的创新呢?@钱华山

钱华山

合作一般分三步:第一步客户关心的产品设计问题征集,第二步我们提供计算咨询方案和建议,第三步结合用户的需要进行建模、计算分析、产品优化。

李奇

钱博士,如液压夹具累产品,现在产品的验证方法是机床试切,设计机床,刀具的准备!能用您的超算吗?

钱华山

李总,可以考虑计算机模拟试切的过程,再问一下,这个过程中感觉不太好把握,经常要反复试验的环节是什么?

李奇

@钱华山这个问题我感觉您的超算是可以解决的,就是不知道是否可以标准化!因为每台都不一样!

李奇

试验的原因是,在试切过程的工件型变,因为他影响平面度和光洁度!

钱华山

哦,李总,虽然细节不是很清楚,但大致懂你的意思了,可以用超算根据具体的工艺参数来设计

李奇

考虑装夹的合理性!

钱华山

好的,明白了,这很有代表性!

李奇

工业上,正如你所说,很有需求!成本的考量和操作容易度!

李奇

引入现代的技术是制造业的提升的加速器!同时数据说话,更能令人信服!

敬畏科学!

钱华山

运用科学技术带来的福利,实现更好的工业增值!

李奇

@钱华山我公司可以为你提供定制试验场!

王辉迎

其实,我问的是李总的一方面,就是如何达到好的切割效果。

王辉迎

这个是我一直琢磨的,老外的割枪就割的很平,国内的就不行,我考虑是流体的关系

李奇

@王辉迎总,一般好的试切效果要由几方面决定,其中对于夹具而言,就是产品在试切时”稳定”,如没有震动

钱华山

我们做的是基于规律的预测分析,虽然比较抽象,不容易理解,但工业上普及好一定能帮助到我们的客户

李奇

@王辉迎你这个事拿到北京来,钱博士建模算一算,我可以提供场地和材料试验!

王辉迎

好的!

钱华山

王总、李总,你们关心的很有代表性,我们也帮助企业剖析国外产品设计的关键价值点

李奇

@王辉迎总,要请钱博士建模计算!

钱华山

国外总说我们“山寨”, 我们联合起来,可以做的更好

李奇

专家和工厂相结合,一定是最好的研发方式!

钱华山

好的,产学研结合,这方面计算是一个很好的工具和平台。

李奇

一起通过云海桥的桥,走到一起,看日出东方

王辉迎

我这几天一直在考察北京的不锈钢材料市场,琢磨他们的切割效果,包括自动化的切割,一直在考虑这个事如何解决

李奇

数据是算出来的还是现场监测的?

王辉迎

其实这个问题在我们焊接行业在试着搞的售后服务全国大联盟,我去年与今年一直在探讨服务与销售分离的道路

李奇

我们现在的自动化产品能检测到现场的数据,并对其进行客户需求方向的定向分析!同时可以远程维护了!

钱华山

数据是现场测的,通过模拟和测的结果进行对比分析,以提前分析和诊断潜在的故障点。

李奇

@钱华山你这个技术含量,期待有时间看看实际案例情况,可行我们可以结合!

王辉迎

这个是我们焊接高档机已经在试的过程,远程控制管理!

钱华山

呵呵,都想到一块了,其实你们早想到了,我们从计算的角度出发,结合起来有不小的空间。我们的总体设想是把物联 +计算+自动控制贯穿起来,是否又是一个项链?

李奇

可以尝试

钱华山

前端物联 后台计算 进一步反馈控制

李奇

只要能为客户创造出更大的利益,就可行!

钱华山

好,结合大家的需求建立一个示范项目,帮助企业提升产品和服务价值

李奇

@钱华山,工业企业幸福了!

钱华山

呵呵,尽绵薄之力,众人拾柴火焰高,大家群策群力,相信我们的工业.一定是个很好的。

李奇

一定的,搞出适合国情的。

钱华山

今天交流的很痛快,大家一起碰撞,激发好的思路和方法,进一步落地,必能开花结果。我们桥友们对工业的愿景期盼,工业+科技+艺术,创造美好生活

李奇

以需求去探索,放大价值为目标!为工业行业有干事的专家进入点赞!@钱华山

钱华山

刘粹

每一个小努力,小的进步,汇集在一起,我们的梦想终将有一天会实现

李奇

钱华山

我们团队结合了力学、数学、计算机、软件,力学学科是比较经典的一门学科

王珏

我觉得超算的应用范围很广,比如欧亚新代理的那种超大型的卷板机,每一台都是定制的,要用超算法做有限元分析,计算出应力作用点,这样再下一台定制时加以改进。是不是这样?

钱华山

她和计算机技术的结合产生了现代力学的一个重要分支:计算力学。力学也是美学!

王珏

是工业科技与艺术的融合!

李奇

感受到为学科自豪,学科也因为你而骄傲!@钱华山

钱华山

@王珏感谢王总把我们挖掘出来,我们也将更多的服务大家!大家熟悉的赵州桥、埃菲尔铁塔都能体现力与美的价值!

王珏

@钱华山是金子总会发光的

钱华山

我们也希望通过计算帮助大家发现计算的价值,计算之美!

陈希军

感受到钱总的格局、谦卑、福音!谢谢钱总!

钱华山

王辉迎

谢谢云海桥的桥,提供了我们探讨的机会!

钱华山

祝大家心想事成!

王珏

谢谢钱总精彩分享!大家不过瘾,以后还可以再交流一次。

钱华山

王总,会后我们和几位老总再对接一下,下次接合具体项目场景分析再进一步交流。

王珏

那就更生动了!

钱华山

好的,王总,场景分析和价值点还需要多下功夫,谢谢!

关于我们:

发起人孙春光 学历:天津大学电子信息工程本科、保送通信与信息系统硕士 。

现担任全国工商联民办教育出资者商会EMBA联盟专委会秘书长;北京左右逢源创业投资有限公司合伙人;中关村众筹联盟发起单位之一、监事长单位;爱投(ITOU)高管会创始发起人;IT高管会创始发起人;陈香梅公益基金会天使荣耀基金理事。

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