2021年5月28日至30日，2021年全國電網產生與應用研討會在杭州成功舉辦。本次研討會由中國空氣動力學會主辦，中國空氣動力學會計算空氣動力學專業委員會承辦，浙江大學中國空氣動力學研究與發展中心協辦，杭州電子科技大學協辦。研討會旨在建立電網生成領域的產學研交流平台，探討數值計算電網生成中的共同問題，匯聚電網生成領域的創新成果，助力大規模工業模擬軟體的研發與應用，促進電網生成相關學科的協同發展。來自49所大學、科學研究院所和19家高新技術企業的近300名專家學者參加了本次研討會。

浙江大學航空航天學院院長阮祥新、中山大學鄭敏特聘教授、中國空氣動力技術研究中心陳作斌研究員、桂業偉研究員、中國空氣動力技術研究中心計算空氣動力學研究所所長陳建強、浙江大學航空航天學院長江特聘學者鄭耀教授等領導者出席了會議開幕式。開幕式由中國空氣動力技術研究中心計算空氣動力學研究所科技部主任胡天勇主持。

在開幕典禮上，阮祥新院長和會議聯合主席陳建強主任、鄭耀教授分別致歡迎詞。三位領導者對與會專家學者表示誠摯的歡迎與感謝，並提出了對國內電網產業未來發展的構想與展望。與會專家學者反應熱烈，會議氣氛十分友善。

業界頂尖學者王志堅教授、羅世軒教授受邀在浙江大學求是空間講座上發表主題演講。

令我驚訝的是，34年後，我竟然透過影片再次見到了羅世軒教授！羅教授是「四面體網格劃分」領域的先驅。 1987年，我在法國標緻汽車公司實習攻讀工程學位時，曾與羅教授在同一間辦公室工作了幾個月，直到他回到香港大學任教。那時，他剛獲得法國工程師的博士學位，正在一家標誌設計公司擔任博士後研究員。那時，我常常看到他在辦公桌上擺弄一些用硬紙板做的四面體。直到多年以後，我才知道他已經成為四面體網格劃分領域的專家。

開幕式後，會議邀請了中國空氣動力研究發展中心高級工程師龐宇飛、北京大學副教授劉建飛、中國航天動力研究所研究員李旭、浙江大學航空航天學院教授陳建軍作會議報告。

會議組織了一場行業專家圓桌討論，我很榮幸能夠參與其中。大家就國產自主研發軟體的瓶頸、未來的發展模式和思路，以及如何使國產自主研發軟體適應市場需求等議題發表了各自的看法。他們集思廣益，共同探討並推動了電網生成和應用的發展。

在會議召開之前，我受邀做了一場會前講座，主題是：「3D CAD 及 CAE 分析相關技術的發展歷史——幾何建模、修復和清理以及模型簡化」。

我的講座分為兩部分：第一部分介紹三維CAD的發展歷史，從「起源於高端製造、受益於技術進步、顛覆於模型創新」三個面向介紹三維CAD的過去、現在和未來。重點介紹與CAE分析相關的三維幾何建模引擎、幾何約束求解器、曲面建模和參數化實體建模。

第二部分介紹了與 CAE 分析相關的 3D CAD 技術：包括非流形 BRep 結構表達和建模演算法（如不規則布林運算）、CAD 模型導入（國際標準格式、直接讀取主流 CAD 格式）、導入後的模型修復和清理，以及模型簡化（如去除細節、刪除圓角）和理想化（如提取中面）。

我在法國的博士論文是關於大變形有限元素CAE分析的，工作之餘我又轉向了CAD軟體的研發，因此我一直對CAE領域情有獨鍾。所以，我們一直在關注國內自主研發CAE軟體的發展。

中國在數值計算方法領域長期以來取得了卓越成就。以馮康為代表的老一代數學家是有限元素理論研究領域的全球領導人物，並在工程應用方面也取得了顯著成果。遺憾的是，由於各種客觀原因（主要是中國電腦發展受限和投資不足），中國的CAE軟體未能快速發展。這也導致了目前中國CAE軟體市場被國外軟體主導的局面。

北京聯迅動力顧問有限公司總經理、南山工業研究院創辦人林雪平撰文指出：「國家最重要的武器淪落為一個極不為人知的產業。中國模擬軟體發展三十年來坎坷曲折。」文章詳細描述並分析了中國電腦輔助工程（CAE）的發展歷程。

近年來，隨著國家高度重視自主研發的“工業軟體”，許多科研院所和軟體公司相繼推出了面向各個領域的自主CAE系統。為什麼這些系統沒有在市場上推廣？

我認為一個重要的原因是缺乏高效率的預處理工具。

一般認為，有限元素預處理佔整個模擬工作時間的70%。因此，即使我們擁有能夠與國外主流軟體相媲美的優秀求解器，如果沒有與國外系統相媲美的獨立預處理工具，整個系統也很難在市場上推廣。

關於預處理的核心部分“網格劃分”，實際上，國內許多單位已經取得了很大成果，並開發了各種高效的演算法。

那麼，為什麼至今還沒有客戶期望的相應預處理工具呢？

我認為一個重要的原因是缺乏獨立的CAD技術支援！

早年從事有限元素分析時，我使用過 CAE 預處理工具的先驅 PATRAN，它無需複雜的幾何建模工具即可獨立生成網格。但現在情況不同了。 3D CAD 的普及使得人們不願意從頭開始重建分析模型。因此，能夠匯入和處理 CAD 模型至關重要。此外，即使分析模型是獨立創建的，其建模功能也是基於先進的 CAD 核心技術開發的，以提高建模效率。

由於未能採用商業CAD幾何建模引擎對國產CAE軟體進行預處理（先前是由於「成本」原因，現在則是由於「卡頓」風險），導致CAD模型處理困難、效率低下且效果不佳，無法滿足使用者需求。因此，整個CAE系統難以在市場上推廣。

鑑於目前國內自主研發 CAE 的困難，我們非常希望與大多數 CAE 製造商合作，提供完全獨立的三維幾何建模引擎 DGM，並提供我們正在開發的「CrownCAD for CAE」平台。

三維幾何建模引擎DGM擁有100%原始碼和完全獨立的智慧財產權。它與國外高端幾何建模引擎Parasolid和ACIS進行過基準測試，並與之相容。

基於自主開發的核心DGM，我們開發了CrownCAD，這是中國首款完全自主開發的基於雲端架構的3D CAD產品。 「CrownCAD for CAE」平台是基於CrownCAD建構的面向CAE的雲端前後處理平台。

「CrownCAD for The CAE」平台基於CrownCAD的整體架構和基礎建模功能，並增加了「模型修復、清理、簡化和理想化」等專業功能。前端著重於網格的顯示和編輯以及邊界條件和載重的定義。伺服器端與專業的「網格生成演算法」緊密整合。我們期待該平台能夠將CAE軟體開發人員從「幾何建模和處理」等「繁瑣、乏味且不擅長」的工作中解放出來，讓他們能夠專注於「網格生成演算法」和「求解器」等更具挑戰性的任務，從而盡快開發出能夠與國外軟體競爭的國產獨立雲端CAE系統。

我們希望我們自主研發的CAD技術能促進國內CAE的發展，並實現CAD/CAE的共同繁榮。

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