Del 28 al 30 de mayo de 2021, se celebró con éxito en Hangzhou el Seminario Nacional de Generación y Aplicación de Redes Eléctricas 2021. Esta conferencia fue organizada por la Sociedad China de Aerodinámica, el Comité Profesional de Aerodinámica Computacional de la Sociedad China de Aerodinámica, el Centro de Investigación y Desarrollo de Aerodinámica de China, la Universidad de Zhejiang y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Dianzi de Hangzhou. Su objetivo fue crear una plataforma de intercambio entre la industria, la universidad y la investigación para la generación de redes eléctricas, debatir cuestiones comunes en la generación de redes mediante computación numérica, recopilar resultados innovadores en el campo académico de la generación de redes, apoyar la investigación, el desarrollo y la aplicación de software de simulación industrial a gran escala, y promover el desarrollo colaborativo de disciplinas relacionadas con la generación de redes. Casi 300 expertos y académicos del sector, procedentes de 49 universidades, institutos de investigación y 19 empresas de alta tecnología, asistieron al encuentro.

El decano Ruan Xiangxin de la Facultad de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Zhejiang, el profesor distinguido Zheng Min de la Universidad Sun Yat-sen, los investigadores Chen Zuobin y Gui Yewei del Centro de Investigación y Desarrollo Aerodinámico de China, el director Chen Jianqiang del Instituto de Aerodinámica Computacional del Centro de Investigación y Desarrollo Aerodinámico de China, el profesor Zheng Yao, distinguido académico Changjiang de la Facultad de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Zhejiang, y otros líderes asistieron a la ceremonia de apertura de la conferencia. La ceremonia fue presentada por Hu Tianyong, director del Departamento de Ciencia y Tecnología del Instituto de Aerodinámica Computacional del Centro de Investigación y Desarrollo Aerodinámico de China.

En la ceremonia de apertura, el decano Ruan Xiangxin y los copresidentes de la conferencia, el director Chen Jianqiang y el profesor Zheng Yao, pronunciaron discursos de bienvenida. Los tres líderes expresaron su sincera bienvenida y gratitud a los expertos y académicos presentes, y expusieron sus ideas y esperanzas para el futuro desarrollo de la industria de la red eléctrica nacional. Los expertos y académicos asistentes respondieron positivamente y el ambiente fue muy cordial.

Los destacados académicos del sector, el profesor Wang Zhijian y el profesor Luo Shixuan, fueron invitados a pronunciar discursos de apertura en la Conferencia Espacial Qiushi de la Universidad de Zhejiang.

Para mi sorpresa, 34 años después, ¡me reencontré con el profesor Luo Shixuan por videoconferencia! El profesor Luo es el pionero del "mallado tetraédrico". Cuando realizaba mis prácticas de ingeniería en la empresa francesa Peugeot en 1987, trabajé en la misma oficina que él durante varios meses hasta que regresó a la Universidad de Hong Kong para impartir clases. En aquel entonces, acababa de doctorarse en ingeniería y trabajaba como investigador postdoctoral en una empresa de logotipos. Por aquel entonces, lo veía a menudo jugando con tetraedros de cartón sobre su escritorio. No fue hasta muchos años después que supe que se había convertido en un experto en el campo del mallado tetraédrico.

Tras la ceremonia de apertura, la conferencia invitó al ingeniero sénior Pang Yufei del Centro de Investigación y Desarrollo Aerodinámico de China, al profesor asociado Liu Jianfei de la Universidad de Pekín, al investigador Li Xu del Instituto de Investigación de Energía Aeroespacial de China y al profesor Chen Jianjun de la Facultad de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Zhejiang a presentar informes sobre la conferencia.

La conferencia organizó una mesa redonda con expertos del sector, y tuve el honor de participar. Todos expresaron sus opiniones sobre los obstáculos que presenta el software independiente de producción nacional, los modelos e ideas de desarrollo futuros y cómo este software puede adaptarse a la demanda del mercado. Intercambiaron ideas y colaboraron en el desarrollo de la generación y aplicación de redes eléctricas.

Antes de la conferencia, me invitaron a dar una charla previa titulada: "Historia del desarrollo del CAD 3D y tecnologías relacionadas para el análisis CAE: modelado geométrico, reparación y limpieza, y simplificación de modelos".

Mi conferencia se divide en dos partes: la primera introduce la historia del desarrollo del CAD 3D, presentando su pasado, presente y futuro desde tres perspectivas: "su origen en la fabricación de alta gama, su prosperidad gracias al progreso tecnológico y su transformación mediante la innovación de modelos". Se centra en la introducción del motor de modelado geométrico tridimensional, el solucionador de restricciones geométricas, el modelado de superficies y el modelado sólido paramétrico relacionados con el análisis CAE.

La segunda parte introduce tecnologías relacionadas con CAD 3D para el análisis CAE: incluyendo la expresión estructural no manifold BRep y algoritmos de modelado (como operaciones booleanas irregulares), importación de modelos CAD (formatos estándar internacionales, lectura directa de formatos CAD convencionales), reparación y limpieza de modelos después de la importación, así como simplificación de modelos (como eliminar detalles, borrar esquinas redondeadas) e idealización (como extraer superficies de superficie media).

Mi tesis doctoral en Francia versó sobre el análisis CAE de elementos finitos de grandes deformaciones, y tras iniciar mi carrera profesional me dediqué a la investigación y el desarrollo de software CAD, por lo que siempre he sentido afinidad por el campo del CAE. Por ello, hemos estado muy atentos al desarrollo de software CAE independiente a nivel nacional.

China ha logrado avances sobresalientes en métodos de cálculo numérico durante mucho tiempo. La generación anterior de matemáticos, representada por Feng Kang, es líder mundial en la investigación de la teoría de elementos finitos y también ha alcanzado un éxito considerable en aplicaciones de ingeniería. Es lamentable que, debido a diversas razones objetivas (principalmente las restricciones al desarrollo informático en China y la insuficiente inversión), el software CAE chino no haya podido alcanzar un desarrollo rápido. Esto también ha contribuido a la situación actual en la que el mercado chino de software CAE está dominado por software extranjero.

Lin Xueping, gerente general de Beijing Lianxun Power Consulting Company y fundador de la Academia Industrial de Nanshan, escribió un artículo: "El arma más importante del país se ha reducido a una industria con muy poca visibilidad. El software de simulación de China ha tenido un camino lleno de obstáculos durante treinta años". El artículo incluye una descripción y un análisis detallados de la historia del desarrollo de la ingeniería asistida por computadora (CAE) en China.

En los últimos años, dado que el país otorga gran importancia al software industrial independiente, numerosos institutos de investigación científica y empresas de software han lanzado sucesivamente sistemas CAE independientes para diversos campos. ¿Por qué no se han promocionado estos sistemas en el mercado?

Creo que una razón importante es la falta de una herramienta de preprocesamiento eficiente.

Generalmente se cree que el preprocesamiento de elementos finitos representa el 70 % del tiempo total de simulación. Por lo tanto, incluso si contamos con un buen solucionador que pueda compararse con el software extranjero más utilizado, si no disponemos de una herramienta de preprocesamiento independiente comparable a los sistemas extranjeros, será difícil que el sistema en su conjunto se comercialice.

En lo que respecta a la parte fundamental del preprocesamiento, la "división en cuadrícula", de hecho, muchas unidades nacionales han logrado grandes avances y han desarrollado diversos algoritmos eficientes.

Entonces, ¿por qué todavía no existen las herramientas de preprocesamiento correspondientes que los clientes esperan?

Creo que una razón importante es la falta de soporte tecnológico CAD independiente.

En mis inicios, cuando realizaba análisis de elementos finitos, utilizaba PATRAN, la herramienta pionera en el preprocesamiento de CAE, que permite generar mallas de forma independiente sin necesidad de herramientas complejas de modelado geométrico. Sin embargo, la situación ha cambiado. La popularidad del CAD 3D ha hecho que muchos usuarios no quieran reconstruir los modelos de análisis desde cero. Por lo tanto, es fundamental poder importar y procesar modelos CAD. Además, incluso si el modelo de análisis se crea de forma independiente, la función de modelado se desarrolla a partir de tecnología CAD avanzada para optimizar la eficiencia del proceso.

Debido a la imposibilidad de utilizar motores de modelado geométrico CAD comerciales para el preprocesamiento del software CAE nacional (antes por motivos de coste, ahora por riesgos inherentes), el procesamiento de modelos CAD resulta difícil, ineficiente e ineficaz, y no satisface las necesidades de los usuarios. En consecuencia, el sistema CAE en su conjunto no puede promocionarse en el mercado.

En vista de las dificultades actuales en materia de investigación y desarrollo de software CAE independiente a nivel nacional, esperamos colaborar con la mayoría de los fabricantes de CAE para proporcionar un motor de modelado geométrico tridimensional completamente independiente (DGM) y ofrecer la plataforma "CrownCAD para CAE" que estamos desarrollando.

El motor de modelado geométrico tridimensional DGM cuenta con código fuente 100% propio y derechos de propiedad intelectual totalmente independientes. Se compara con los motores de modelado geométrico de alta gama extranjeros Parasolid y ACIS, y es compatible con ellos.

Basándonos en el núcleo independiente DGM, hemos desarrollado CrownCAD, el primer producto CAD 3D totalmente independiente de China basado en arquitectura en la nube. La plataforma "CrownCAD for CAE" es una plataforma de preprocesamiento y posprocesamiento basada en la nube y orientada a CAE, construida sobre CrownCAD.

La plataforma “CrownCAD for The CAE” se basa en el marco general y las funciones básicas de modelado de CrownCAD, añadiendo funciones profesionales como la reparación, limpieza, simplificación e idealización de modelos. La interfaz se centra en la visualización y edición de la malla, así como en la definición de condiciones de contorno y cargas. El servidor está estrechamente integrado con el algoritmo profesional de generación de mallas. Se espera que esta plataforma libere a los desarrolladores de software CAE del trabajo tedioso y poco eficiente del modelado y procesamiento geométrico, permitiéndoles dedicar su energía a tareas complejas como el algoritmo de generación de mallas y el solucionador, con el fin de desarrollar cuanto antes un sistema CAE en la nube nacional e independiente que pueda competir con el software extranjero.

Esperamos que nuestra tecnología CAD de producción nacional pueda contribuir al progreso de la CAE de producción nacional y lograr la prosperidad conjunta de CAD/CAE.

Descargo de responsabilidad: Este artículo se reproduce de "Huayun 3D CrownCAD". Este artículo solo representa la opinión personal del autor y no la de Sacco Micro ni la de la industria. Se permite su reproducción y distribución únicamente, y se respetan los derechos de propiedad intelectual. Para reproducirlo, por favor, indique la fuente original y el autor. Si detecta alguna infracción, contáctenos para que lo eliminemos.

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