HEEDS多学科设计优化与自动化平台
产品介绍

SimcenterHEEDSMDAO(原HEEDSMDO)是西门子旗舰级多学科设计优化、仿真流程自动化平台,专为复杂工程系统的多学科、多目标、多约束优化设计研发。其可无缝集成各类CAD/CAE仿真软件,实现仿真流程全自动化、设计空间智能探索、多目标全局优化,帮助工程师在产品研发早期,兼顾结构、流体、热、电磁、声学、成本等多维度性能指标,找到全局最优设计方案,实现产品性能的跨越式提升,广泛应用于汽车、航空航天、能源、工程机械、电子等行业。

1.全生态软件兼容能力:原生支持西门子全系列Simcenter产品,同时兼容Catia、NX、Creo等主流CAD软件,以及ANSYS、Abaqus、Altair、Adams、Matlab等上百款CAE/仿真软件

2.业界领先的智能优化算法:独家的SHERPA自适应混合优化算法,可自动匹配最优优化策略,无需用户具备深厚的优化理论基础,即可高效处理高维度、多峰值、强非线性的工程优化问题

3.仿真流程全自动化:图形化拖拽式流程编辑界面,可快速搭建从CAD建模、网格划分、仿真求解、后处理结果提取、性能评估的全流程自动化工作流,一键完成多方案批量仿真

4.多学科设计优化(MDAO)原生支持:单一平台实现结构、流体、热、电磁、NVH、成本、制造性等多学科、多目标、多约束的同步优化,兼顾产品各维度性能,打破学科壁垒,实现产品全局最优设计

5.高性能计算与分布式求解:支持本地多核并行、集群调度、云端算力调用,可同时并行运行上百个仿真任务,大幅缩短优化周期;支持与PBS、LSF等主流HPC调度软件无缝集成

6.设计空间探索与数据洞察:内置丰富的数据分析与可视化工具,可完成参数敏感性分析、响应面构建、设计空间可视化、关键性能影响因素识别,帮助工程师深度理解设计参数与产品性能的关联关系

1.仿真流程自动化:图形化工作流搭建、CAD/CAE软件无缝集成、仿真任务批量执行、自动化结果提取与处理、流程分支与条件逻辑设置、错误处理与重试机制、流程模板封装与复用

2.核心优化算法库:内置SHERPA自适应混合优化算法、遗传算法、模拟退火、粒子群算法、响应面法、序列二次规划(SQP)、多目标遗传算法(MOGA)、可靠性优化、鲁棒性设计等全系列优化算法

3.多学科设计优化(MDAO):单目标/多目标优化、多约束优化、多学科耦合优化、分布式MDAO架构、多模型同步优化、多工况性能平衡优化、性能成本多目标优化

4.设计空间探索与分析:DOE实验设计(全因子、拉丁超立方、中心复合、DOptimal等)、参数敏感性分析、响应面/代理模型构建、主效应分析、交互作用分析、设计空间可视化、蒙特卡洛可靠性分析

5.鲁棒性与可靠性设计:六西格玛设计(DFSS)、参数公差分析、可靠性优化、失效概率计算、蒙特卡洛模拟、随机不确定性分析、产品稳健性设计

6.高性能计算支持:本地多核并行计算、集群分布式求解、云端算力调用、作业调度与资源管理、任务优先级设置、断点续算、计算资源监控


1.SHERPA自适应混合优化算法:独家研发的SHERPA算法,可自适应融合多种优化算法的优势,在优化过程中自动调整搜索策略,无需用户手动选择算法、调优参数,即可高效处理高维度、强非线性、多约束的工程优化问题,全局寻优能力与收敛速度远超传统优化算法,是目前业界最先进的工程优化算法

2.可变复杂度建模(VCM)技术:支持将低精度快速仿真模型与高精度详细仿真模型结合,在优化前期用低精度模型快速探索设计空间,后期用高精度模型精准收敛最优解,在保证优化精度的同时,最高可减少90%的仿真计算量,大幅缩短优化周期

3.仿真流程容错与自动修复:内置智能容错机制,可自动处理仿真过程中的网格失败、求解不收敛、结果提取异常等问题,自动调整设计参数重新提交计算,避免优化过程中断,实现7*24小时无人值守自动化优化

4.多学科协同优化架构:支持多种MDAO架构(MDF、IDF、CO、BLISS等),可实现不同学科、不同团队的分布式协同优化,各学科可独立维护子系统模型,同时完成系统级全局优化,完美适配大型复杂产品的团队化研发模式

1.汽车行业:整车车身结构轻量化与碰撞安全多目标优化、新能源汽车电池包热管理与结构安全协同优化、电机电磁热结构多学科优化、整车空气动力学与气动噪声优化、动力总成NVH性能优化、底盘系统多学科设计优化、整车能量管理策略优化

2.航空航天行业:飞行器气动外形与结构轻量化多目标优化、航空发动机燃烧热结构多学科优化、卫星结构轻量化与动力学性能协同优化、飞行器环控系统设计优化、航空航天装备可靠性与鲁棒性设计

3.能源行业:风电叶片空气动力学与结构强度多目标优化、燃气轮机/蒸汽轮机气动性能与热结构优化、燃料电池电堆多学科设计优化、光伏逆变器散热与结构优化、油气装备多物理场性能优化、核电厂设备结构与热工水力协同优化

4.工程机械行业:挖掘机工作装置结构轻量化与耐久性多目标优化、工程机械液压系统与动力系统性能匹配优化、重型装备NVH性能优化、矿山机械结构可靠性设计、工程机械成本性能多目标优化

5.电子半导体行业:电子设备散热结构多目标优化、芯片封装热设计与结构可靠性协同优化、服务器风道与散热系统优化、LED灯具散热与光学性能多学科优化、消费电子结构轻量化与抗冲击性能优化

6.通用机械行业:泵/风机/压缩机气动性能与结构强度多目标优化、齿轮箱系统NVH与耐久性协同优化、机床结构刚度与动态特性优化、换热器热性能与流阻多目标优化、工业阀门流场与结构优化