仿真与试验差异：为何结果大相径庭？

来源：CAEer公众号（ID：ansa-community）

作者：团长

作为一个合格的CAEer，是需要对自己的仿真结果负责的。仿真，仿真，仿的是试验这个真，如果仿真的结果和试验的结果相去甚远，那还仿个什么真呢？

真还是得仿，毕竟它是一种虚拟的试验，能以相当小的代价获得相对应的结果，是很划算的。但是CAEer们也必须牢记于心的是，CAE有相当多的限制条件，试验也有，仿真结果本身多变，试验结果也可以一次一个样。所以两个多变的人，能有可比的结果，真的是很“巧”的一件事。这个巧合，靠得不仅仅是CAEer的功力，也不仅仅是试验者的精细，而是从设计、到仿真、再到设计、到制造、到工艺、到质保、再到实验等一系列环节的严格把控，做好仿真不难，跨部门间做好协同才难。

一般来讲，仿真所需要的输入，包括CAD数据、连接信息、材料曲线、实验方法等内容，而这些内容都几乎是非常理想的，比如CAD数据，图纸上会定义厚度共差，但CAD数据上却只有一个厚度；比如连接信息，数据可能描述的是一大片胶水，但生产时可能涂成一小片胶水；比如实验方法，规定的速度可能是64±1 km/h，但仿真中一次却只能算一个速度。诸如此类，就算仿真本身做的无比好，也仅仅是基于一个非常理想状态的CAD数据和实验方法所得的结果，因此也仅仅是一个非常理想状态的理论结果。

你可能会说，仿真所得的结果不一定“理论”，仿真本身也是有误差的。是的，仿真计算本就是一组数学方程在求解，有非常多的参数在控制，想要让仿真结果无限接近“理论”值，这需要企业本身根据成百上千次的实验对标标定出一组参数，让仿真值无限接近“理论”值。

仿真的准确度，还取决于仿真人员的能力和仿真部门的规范。《苦旅寻真》中描述了这样一个“大拿迷局”现象：

1）对于同一个问题，使用同一款仿真软件，两个“大拿”做出来的结果不同1

2）同一个“大拿”，用不同的软件，做出来的结果不同！

3）用试验进行验证，发现两个仿真结果与实验结果都不同！

关于第三点，影响因素非常多，不能一概而论。对于前两点，破局方法只有一个，就是企业规范，依据千百次试验对标的经验，总结出来的建模方法和评价方法的规范。以规范来保证结果的可重复性，不管是“大拿”还是初入门的新手，都能凭借这套规范得出相同的仿真结果和结论。

以上说到，就算仿真本身做的无限好，也仅仅是一个非常理论的结果。想要和试验结果吻合，还得有很多其它的保证。比如零件生产中的质量控制（厚度、材料，初始损伤等），零件装配的质量（焊接质量、涂胶量等），试验时的关键输入控制（速度、位置、重量等）。而这些都是为了保证让试验结果无限“理论”，相比于让仿真结果无限“理论，让实验结果无限“理论”就要难太多了，制造质量、工艺质量、本来就是中国制造的硬伤，再加上跨部门合作的困难性，让这个试验结果无限“理论”就难上加难了。