无限维智仿王小虎:秒级仿真,让仿真从等待走向实时
2026-05-29 作者:CAE年会组委会

我们在无休止的 “试错” 中

消耗了大量时间和算力

众所周知,传统仿真有以下几大痛点:

搜索空间太大

几十种设计变量交叉组合,参数空间呈指数级爆炸,人类工程师难以搜索最优解。

单次仿真太贵

复杂的非线性计算动辄耗时数小时甚至数天,可尝试的迭代次数被严重压缩。

知识瓶颈严重

设计优化 “往哪个方向” 极度依赖专家经验,新手成长周期长。

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当我们剥离各类不同的CAE软件界面,深入去思考CAE的本质时,会得到一个发现:工程师面对的,是一个复杂的函数关系——在几何形态、材料属性、边界条件、载荷工况、工艺参数等一系列变量之外,还有更多的隐形变量共同决定了包括输出应力、位移、温度场、振动、碰撞响应、疲劳寿命等物理结果。每一次提交计算、每一次等待求解,本质上都是对这个高维函数的一次昂贵采样。

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现实情况是:工程优化往往包含数十个设计变量,参数组合会呈指数级爆炸。一个普通结构优化可能有上万种方案组合,遇到非线性、大变形、接触、碰撞、超弹性材料等场景,单次计算动辄几十分钟、几小时甚至更久。团队没有时间、没有算力把所有可能算一遍,只能靠资深工程师的经验 “缩小范围”,不敢全面搜索设计空间,更无法做到系统性优化。这也正是传统 CAE 最真实的困境:不是不会做仿真,而是试不起。

CAE 本质上是一个 “机器学习” 问题

为什么说CAE是一个“机器学习”的问题?

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一方面,传统CAE并不是完全自动化的计算流程,而是“人 + 仿真 + 经验判断”共同构成的迭代学习系统,其中人负责理解结果、归纳规律并决定下一步探索方向,仿真负责提供真实世界的反馈。因此,从这个意义上讲,CAE可以被视为一个典型的“人机协同的学习与优化问题”,机器负责计算与反馈,人负责决策与策略,两者共同逼近最优设计。

另一方面,AI 时代给 CAE 打开了一条全新的道路:让 AI 去学习物理规律本身。这和 AI 辅助建模、AI 自动网格、AI 后处理完全不在一个维度。前者只是流程提效,后者是范式革新。工程仿真与互联网 AI 有着本质不同。互联网AI的特点是:语言、视觉数据无强约束、噪声大、缺乏底层确定性规律。但 CAE 场景天然受偏微分方程 PDE、边界条件、守恒定律、连续介质力学等强物理规则约束。这意味着,AI 不是在无边界空间里 “瞎猜”,而是在被物理规则严格限定的空间内学习响应关系。也正因如此,AI+CAE 不需要海量互联网级数据,而可以通过少量高质量工程样本,就学到稳定、可泛化、符合物理逻辑的规律

秒级仿真

让仿真成为未来设计的基础设施

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iAISIM 的核心创新,正是抓住 CAE 是 “机器学习” 问题这一本质突破:它融合多架构神经网络、PINN 物理信息约束、神经算子学习(FNO)等前沿技术,用已有 CAE 数据训练模型,让 AI 直接学习 “输入 — 输出” 数据隐含的物理规律,而不只是逐点逐网格做数值计算。训练完成后,新的几何、参数、工况可以直接实现秒级计算,同时保持与传统求解器高度一致的工程精度,误差可控、结果可信、物理自洽。它不是一个纯数据黑盒,也不做简单表面加速,而是打造数据 + 物理双驱动的 AI 快速仿真器

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仿真求解速度提升1000倍以上实现实时响应,优化将变成默认流程 ,设计空间有机会被全面搜索 ,工程决策智能化可能实现。未来,工程师可以不需要再控制求解器,而是确定目标和做出判断,包括人类意图、工程判断以及风险感知等。工程师真正拥有了放开手创新的底气,企业研发效率实现量级提升。

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当这一技术落地应用,整个 CAE 的价值逻辑将被改写:仿真不再昂贵、不再稀缺,而是成为普惠、实时、易用的研发设计基础设施。这也正是 iAISIM 想推动的行业变革:AI+CAE 不是替代传统有限元,而是在物理第一性原理的基石上,把仿真从慢成本项变成高效率引擎

总结

CAE 的下一个时代,不光是比拼谁算得更快,而是谁学得更准、用得更易、价值更深。iAISIM 以数据+物理 AI 为驱动,实现秒级仿真,让仿真从等待走向实时,让工程师回归创造本身。让我们一起期待属于工业研发全新范式时代的到来!

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