2021年5月28日至30日，2021年全国电网生成与应用研讨会在杭州成功举办。本次研讨会由中国空气动力学会主办，中国空气动力学会计算空气动力学专业委员会承办，浙江大学中国空气动力学研究与发展中心协办，杭州电子科技大学协办。研讨会旨在搭建电网生成领域的产学研交流平台，探讨数值计算电网生成中的共同问题，汇聚电网生成领域的创新成果，助力大规模工业仿真软件的研发与应用，促进电网生成相关学科的协同发展。来自49所高校、科研院所和19家高新技术企业的近300名专家学者参加了本次研讨会。

浙江大学航空航天学院院长阮祥新、中山大学郑敏特聘教授、中国空气动力技术研究中心陈作斌研究员、桂业伟研究员、中国空气动力技术研究中心计算空气动力学研究所所长陈建强、浙江大学航空航天学院长江特聘学者郑耀教授等领导出席了会议开幕式。开幕式由中国空气动力技术研究中心计算空气动力学研究所科技部主任胡天勇主持。

在开幕式上，阮祥新院长和会议联合主席陈建强主任、郑耀教授分别致欢迎辞。三位领导对与会专家学者表示诚挚的欢迎和感谢，并提出了对国内电网产业未来发展的构想和展望。与会专家学者反响热烈，会议气氛十分友好。

业界顶尖学者王志坚教授和罗世轩教授受邀在浙江大学求是空间讲座上发表主题演讲。

令我惊讶的是，34年后，我竟然通过视频再次见到了罗世轩教授！罗教授是“四面体网格划分”领域的先驱。1987年，我在法国标致汽车公司实习攻读工程学位时，曾与罗教授在同一间办公室工作了几个月，直到他回到香港大学任教。那时，他刚刚获得法国工程师的博士学位，正在一家标志设计公司做博士后研究员。那时，我经常看到他在办公桌上摆弄一些用硬纸板做的四面体。直到多年以后，我才知道他已经成为四面体网格划分领域的专家。

开幕式后，会议邀请了中国空气动力研究发展中心高级工程师庞宇飞、北京大学副教授刘建飞、中国航天动力研究所研究员李旭、浙江大学航空航天学院教授陈建军作会议报告。

会议组织了一场行业专家圆桌讨论，我很荣幸能够参与其中。大家就国产自主研发软件的瓶颈、未来的发展模式和思路，以及如何使国产自主研发软件适应市场需求等问题发表了各自的看法。他们集思广益，共同探讨并推进了电网生成和应用的发展。

在会议召开之前，我受邀做了一场会前讲座，题目是：“3D CAD 及 CAE 分析相关技术的发展历史——几何建模、修复和清理以及模型简化”。

我的讲座分为两部分：第一部分介绍三维CAD的发展历史，从“起源于高端制造、受益于技术进步、颠覆于模型创新”三个方面介绍三维CAD的过去、现在和未来。重点介绍与CAE分析相关的三维几何建模引擎、几何约束求解器、曲面建模和参数化实体建模。

第二部分介绍了与 CAE 分析相关的 3D CAD 技术：包括非流形 BRep 结构表达和建模算法（如不规则布尔运算）、CAD 模型导入（国际标准格式、直接读取主流 CAD 格式）、导入后的模型修复和清理，以及模型简化（如去除细节、删除圆角）和理想化（如提取中面）。

我在法国的博士论文是关于大变形有限元CAE分析的，工作之余我又转向了CAD软件的研发，因此我一直对CAE领域情有独钟。所以，我们一直关注着国内自主研发CAE软件的发展。

中国在数值计算方法领域长期以来取得了卓越成就。以冯康为代表的老一代数学家是有限元理论研究领域的全球领军人物，并在工程应用方面也取得了显著成果。遗憾的是，由于各种客观原因（主要是中国计算机发展受限和投资不足），中国的CAE软件未能实现快速发展。这也导致了目前中国CAE软件市场被国外软件主导的局面。

北京联迅动力咨询有限公司总经理、南山工业研究院创始人林雪平撰文指出：“国家最重要的武器沦落为一个极不为人知的产业。中国仿真软件发展三十年来坎坷曲折。”文章详细描述并分析了中国计算机辅助工程（CAE）的发展历程。

近年来，随着国家高度重视自主研发的“工业软件”，许多科研院所和软件公司相继推出了面向各个领域的自主CAE系统。为什么这些系统没有在市场上得到推广？

我认为一个重要的原因是缺乏高效的预处理工具。

人们普遍认为，有限元预处理占整个仿真工作时间的70%。因此，即使我们拥有能够与国外主流软件相媲美的优秀求解器，如果没有与国外系统相媲美的独立预处理工具，整个系统也很难在市场上推广。

关于预处理的核心部分“网格划分”，实际上，国内许多单位已经取得了很大成果，并开发了各种高效的算法。

那么，为什么至今还没有客户期望的相应预处理工具呢？

我认为一个重要的原因是缺乏独立的CAD技术支持！

早年从事有限元分析时，我使用过 CAE 预处理工具的先驱 PATRAN，它无需复杂的几何建模工具即可独立生成网格。但现在情况不同了。3D CAD 的普及使得人们不愿从头开始重建分析模型。因此，能够导入和处理 CAD 模型至关重要。此外，即使分析模型是独立创建的，其建模功能也是基于先进的 CAD 核心技术开发的，以提高建模效率。

由于未能采用商业CAD几何建模引擎对国产CAE软件进行预处理（此前是由于“成本”原因，现在则是由于“卡顿”风险），导致CAD模型处理困难、效率低下且效果不佳，无法满足用户需求。因此，整个CAE系统难以在市场上推广。

鉴于目前国内自主研发 CAE 的困难，我们非常希望与大多数 CAE 制造商合作，提供完全独立的三维几何建模引擎 DGM，并提供我们正在开发的“CrownCAD for CAE”平台。

三维几何建模引擎DGM拥有100%源代码和完全独立的知识产权。它与国外高端几何建模引擎Parasolid和ACIS进行过基准测试，并与之兼容。

基于自主开发的内核DGM，我们开发了CrownCAD，这是中国首款完全自主开发的基于云架构的3D CAD产品。“CrownCAD for CAE”平台是基于CrownCAD构建的面向CAE的云端前后处理平台。

“CrownCAD for The CAE”平台基于CrownCAD的整体框架和基础建模功能，并增加了“模型修复、清理、简化和理想化”等专业功能。前端侧重于网格的显示和编辑以及边界条件和载荷的定义。服务器端与专业的“网格生成算法”紧密集成。我们期待该平台能够将CAE软件开发人员从“几何建模和处理”等“繁琐、乏味且不擅长”的工作中解放出来，让他们能够专注于“网格生成算法”和“求解器”等更具挑战性的任务，从而尽快开发出能够与国外软件竞争的国产独立云端CAE系统。

我们希望我们自主研发的CAD技术能够促进国内CAE技术的发展，实现CAD/CAE的共同繁荣。

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