1. 痛點(diǎn)問題

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、光刻機(jī)、數(shù)控機(jī)床、汽車底盤等先進(jìn)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，振動(dòng)、噪音、精度等與系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性有關(guān)的性能至關(guān)重要，而國內(nèi)產(chǎn)品在正向動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)階段往往面臨經(jīng)驗(yàn)不足、迭代周期長、試驗(yàn)成本高等難題。基于剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)的仿真是在設(shè)計(jì)階段評(píng)估產(chǎn)品的動(dòng)力學(xué)性能的重要手段，但傳統(tǒng)的建模仿真工作需要由專業(yè)人員進(jìn)行大量單獨(dú)的處理工作，難以與產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)同迭代。現(xiàn)階段基于動(dòng)力學(xué)仿真的正向設(shè)計(jì)還沒有在國內(nèi)普及。

2. 解決方案

人工智能導(dǎo)航的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)類技術(shù)提供了一種利用全自動(dòng)動(dòng)力學(xué)性能仿真流程對(duì)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)智能尋優(yōu)的方法。該技術(shù)包括動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)類與人工智能優(yōu)化器兩大核心。前者以參數(shù)化建模CAD軟件與自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的INSIDES剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)軟件為基礎(chǔ)，具有將參數(shù)化CAD裝配體作為設(shè)計(jì)模板，自動(dòng)建立多體動(dòng)力學(xué)模型并定制性能仿真計(jì)算的功能；后者利用其接口自動(dòng)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，在高維設(shè)計(jì)空間中智能尋優(yōu)，快速迭代出具有魯棒高性能的設(shè)計(jì)點(diǎn)。

該技術(shù)將多體動(dòng)力學(xué)仿真從設(shè)計(jì)流程中對(duì)某個(gè)具體產(chǎn)品具體工況下的仿真，推廣到對(duì)一類產(chǎn)品多種工況的仿真框架，并具有可推廣、可擴(kuò)展的能力。經(jīng)過有針對(duì)性的開發(fā)和定義，特定領(lǐng)域的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)類可以提供專家式的動(dòng)力學(xué)仿真能力，降低對(duì)使用人員的專業(yè)要求，讓動(dòng)力學(xué)仿真自然融入設(shè)計(jì)迭代流程。具體能夠提供的服務(wù)形式為：課題組已經(jīng)具有通用動(dòng)力學(xué)仿真及動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)類核心功能的軟件代碼。針對(duì)合作方的產(chǎn)品和設(shè)計(jì)需求，可以協(xié)助合作方開發(fā)相應(yīng)的定義設(shè)計(jì)類和優(yōu)化算法。具體交付形式可以是單機(jī)軟件或云服務(wù)平臺(tái)。

圖1. 可傾轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)類界面

圖2. 人工智能導(dǎo)航的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)類帶來的設(shè)計(jì)流程變革