長期以來,一直有個玩笑在技術部門流傳:

“除了試驗工程師,每個人都相信試驗結果”

“除了計算工程師,沒有人相信CAE分析的結果”

經典的兩句話,形象地描述了產品試驗與產品模擬,在產品驗證過程中被分別對待的態度。一直以來,質量體系都在提倡進行CAE,其優點可以列舉:節約時間、降低成本、縮短上市週期等等。但實際上,CAE更重要的作用,在於校核產品設計和指導產品設計,提高對產品效能的認識,這是對產品技術水平提升最為關鍵的。

當模擬與試驗結果不一致怎麼辦?

但是,為什麼許多人會不相信CAE模擬呢?

統計學家GeorgeE。 P。 Box所言:所有的(數學)模型都是錯的,但有些還是有用的。(essentially, allmodels are wrong, but some are useful)所有的模擬模擬,都不可能絕對的實現對現實的模擬,它們都要依賴各種各樣的假設和數學模型,這些模型並不見得能夠很好的反映現實世界的情況,即便是那些優秀的模型,也只能在特定的情況和時期、特定的精度之內貼近實際,既然是近似模擬,就必然會存在誤差。

以某個熱模擬專案為例,客戶需要分析某電子產品在85℃環境下各晶片的溫度情況,但模擬分析的溫度資料相對於實驗結果整體偏大。由此,客戶對模擬結果準確性提出質疑,模擬工程師在瞭解到客戶的疑慮後,也在積極排查差異結果原因。

當模擬與試驗結果不一致怎麼辦?

在熱模擬分析中,模擬與試驗結果不一致很可能是以下原因所致:

當模擬與試驗結果不一致怎麼辦?

模擬工程師與客戶溝通後,仔細複查了模擬整體流程,並對以上可能原因一一核對,最後判斷客戶在進行試驗時溫箱的迴圈風對測試樣機直接吹風,是導致測試溫度比模擬溫度低的主要原因。以往的其他客戶也出現過類似問題,他們之後測試時,都會採用亞克力罩或者紙皮擋住風口,阻止迴圈風直接吹測試樣機。

當模擬與試驗結果不一致怎麼辦?

瞭解試驗過程的朋友一定清楚,試驗的結果其實也是有偏差的,資料的採集方式和方法,準備工作的準確度,試驗裝置的除錯情況,以及最後試驗資料的處理都會存在一定的偏差,而且每次的試驗資料都是有差異的,這樣的資料用來作為對標值確實就有些不符合科學精神。不過有一點,可以作為參考,就是試驗結果的趨勢,在同樣的條件下,模擬的結果趨勢如果與試驗的結果趨勢(注意是模擬趨勢,而不是結果)完全不同,那麼這個模擬一定是有問題的。

綜上所述,CAE最為重要的作用,在於校核產品設計和指導產品設計,提高對產品效能的認識,以達到以下目標:

→ 檢驗並改進計算模型

→ 建立計算評價係數體系

→研究一些無法快速有效的計算現象

→ 提高更高精度的結果

總之,當模擬與試驗結果不一致時,客戶對模擬結果存在質疑是很正常的。身為一個CAE模擬人,我們首先要確定自身分析環節沒有出錯,正確的模型處理和分析流程,加上有效的結果評判標準是能夠保證輸出結果的指導性,然後才能自信的面對客戶的質疑。