应用领域介绍:

依托天河工程仿真云平台，面向汽车工程、装备制造、海洋船舶、航空航天与无人机等产业领域，提供一站式产品研发分析服务，实现产品快速定型、缩短产品上市时间，加快企业核心产品与核心竞争力的打造，实现企业快速转型。

解决方案与服务内容：

◆ 仿真计算资源服务

◆ 仿真技术咨询服务

◆ 行业仿真云平台开发及私有化部署解决方案

以上服务支持京津冀地区符合条件的科技型企业申请科技创新劵补贴，最高可享受75%服务费用的政策支持。

（1）仿真平台计算资源应用场景：

1) 汽车工程

针对汽车这样一个由几千个零部件组成的复杂产品，汽车整车及其零部件的研发过程非常的复杂、工程问题繁多，涉及的仿真分析非常多。目前，面对竞争日益激烈的汽车市场，利用仿真平台开展汽车研发成为汽车厂商必备的手段。同时，仿真技术在新能源汽车的研发中也举足轻重。

平台可开展的汽车工程领域仿真主要有：

典型用户：天津一汽、北汽福田、中国汽车技术研究中心、天津力神电池股份有限公司、天津汽车模具股份有限公司、天津银宝山新科技有限公司、麦格纳汽车镜像(上海)有限公司、麦迪水谷（天津）等

2) 装备制造

装备制造行业涵盖的工业品、覆盖的工业领域非常多，如各类动力机械、驱动机械、工程机械、传动机械、液压控制机械、各类加工机械设备等。装备制造行业在产品研发、设计、运行等阶段，在考虑其满足工作要求的同时，还必须考虑其安全性、稳定性、经济性等各项指标。CAE技术为提高这些性能指标、提高设计速度、减少设计成本提供了极大的助力。

平台可开展的装备制造领域仿真主要有：

▪ 旋转机械

旋转机械非常复杂，通常工作在高温、高压、高速旋转的环境中，平台针对旋转机械的设计研发特点进行定制化模块装配与参数化设计，可开展整机三维流体动力学、静力学、动力学、疲劳寿命、流固耦合、颤振失速、模态、动态响应、噪声分析及优化等设计分析。

▪ 电机设计

电机的机械结构分析以及电机散热流动分析等；

▪ 泵的设计

泵的结构复杂、运行条件多样，遇到的工程问题较多，本平台可开展泵的过流部件设计、结构件强度及刚度校核、泵体散热分析、机械振动及噪声分析、零部件的疲劳寿命分析、机组启停特性分析等；

▪ 阀的设计

可针对阀门的密封问题、刚强度问题、振动和疲劳寿命问题、流动计算问题、流动损失问题以及多场耦合问题进行模拟仿真分析，从而提高阀门设计质量、增强产品系统可靠性；

▪ 加工机械

加工机械即机床的结构复杂，在研发过程中涉及多方面的工程问题。本平台可开展加工机械的结构刚强度分析、机构动力学分析、疲劳耐久性分析、加工刀具、夹具设计等；

▪ 大型装备

随着大型装备的复杂性的提高，以及工作环境的多变，大量的计算不得不借助于CAE技术来辅助。平台可开展大型装备的刚度、强度分析，结构抗震与振动性能分析、热应力分析、减重优化、工艺优化等分析。

典型用户：天津市天发重型水电设备制造有限公司、天津市天锻压力机有限公司、丹佛斯（天津）、艾默生（天津）、天津国际机械有限公司、天津市七所高科有限公司、太重（天津）重型装备科技开发有限公司、天津泵业机械集团有限公司等

高端装备研发设计仿真

3) 建筑土木

建筑结构工程涵盖着相当广泛的科学技术领域。从土木建筑、桥梁结构、水工结构，到公路、隧道、地下工程等方面都离不开结构设计与计算分析。近年来，超高超限建筑越来越多，地质条件原来越复杂，这对传统设计提出了很大的挑战，平台提供的高性能仿真计算，使模拟可以不受地域广度的限制，为解决超高超限问题提供有力保障。

平台可开展的建筑土木领域仿真主要有：

▪ 工业与民用建筑

各种复杂体型的高层、超高层、高耸结构、大跨度体育馆、砌体结构、各种钢结构、钢组合结构的静、动力响应分析，通风、采光以及特殊分析如索膜结构的张拉剪裁等等。

▪ 桥梁工程

桥粱结构是土木行业中最常见的建筑工程结构之一，对桥梁进行较为精确的受力分析，合理模拟其各种工况下的动态反应，对于桥梁的设计与安全控制有着十分重要的现实意义。平台可实现桁架桥、悬索桥、刚构桥等不同桥粱的建模，可模拟桥粱预应力钢筋松弛、混凝土徐变、开裂、压溃、结构温度应力、地震响应分析、涡流激振、抖振等。

▪ 水利、港口工程

水利行业作为国家大型基础建设的一部分，一直有着良好的发展势头。水利系统对水利科技的发展也愈加重视。CAE作为大型工程辅助系统一直得到广泛的应用。特别在水利设计、载荷分析、稳定性分析、坝体变型抗震分析等方面发挥着重要的作用。

▪ 地下工程

地层岩土介质和隧道结构相互作用过程相当复杂。地下结构可模拟结构稳定性、工程开挖、支护及连续施工过程模拟，地下工程的通风、火灾应急疏散等。

▪ 岩土工程

复杂系统的力学变位分析；土木工程开挖、建筑、回填引起的地基或建筑的应力、变位、渗流、固结、沉降等变化过程仿真；复杂系统的碰撞、打击(打桩)、地震、损伤、裂缝、破碎、屈曲、爆破、地震、蠕变、水击、热分析、热固耦合等高度非线性仿真计算、安全评估等。

典型用户：中国水利科学研究院、天津水运工程科学研究所、北京矿冶研究总院、中国恩菲工程技术有限公司、豪顿华工程有限公司等

港珠澳大桥沉管隧道基床回淤监测

4) 交通工程

近年来，我国交通事业快速发展，尤其以高铁为代表的轨道交通行业得到了快速发展，成为国际市场上强有力的竞争者。深入运用CAE技术是我国交通工程实现跨越式发展不可忽视的重要因素。

平台可开展的交通工程领域仿真主要有：

▪ 道路机车、车辆和列车车体与关键零部件设计

▪ 路机车、车辆和列车的动力学分析

▪ 机车、车辆动力系统的设计验证分析

▪ 高速列车交汇或列车通过车站等空气动力学问题

▪ 交通建筑结构与施工过程仿真

▪ 环境振动和噪声控制

▪ 环境振动和噪声控制

▪ 火灾、爆炸等紧急状况人员疏散仿真

典型用户：天津港（集团）有限公司、天津津港汇安科技有限公司等

高速列车在隧道中运行过程气动性分析

5) 海洋船舶

油气资源勘探大都需要依靠海上平台，海上平台所处的海洋环境十分复杂和恶劣，重大事故常有发生。船舶工业是为航运业、海洋开发及国防建设提供技术装备的综合性产业。在海上平台以及船舶的研发过程中常涉及到强度、刚度、振动与噪声、疲劳、稳性等多方面的技术问题。

平台可开展的海洋船舶领域仿真主要有：

典型用户：海洋石油工程股份有限公司设计公司、中船重工718所、天津修船技术研究所等

甲板上浪

6) 石油化工

随着现代社会对石油资源需求的不断快速增长，国际石油资源日益紧缺，采用新的技术发现石油资源、高效开发和利用石油资源是人们所关心的实际课题。无论是上游的勘探开发、还是中游的油田开发、以及下游的石油炼化加工等环节均在利用数值模拟技术进行辅助分析和设计。

平台可开展的石油化工领域仿真主要有：

▪ 储油工程

长距离埋地、架空跨越管道、海底管道等的安全可靠性、强度以及稳定性分析；储运设备工艺参数优化。管道腐蚀、沉降、断塞流捕集器以及天然气输运过程的流动等。

▪ 采油工程

解决地面采油配套设备、井口设备、完井与采油管柱及丝扣连接、井下泵、封隔器与卡瓦、抽油杆等石油装备的工作条件恶劣、结构受力复杂、工作寿命长、自动化程度高等问题。

▪ 钻孔工程力学性能分析与工作过程预测、钻井泵的结构设计

▪ 压力容器结构稳定性分析

▪ 压力容器泄露分析

▪ 废热回收炉燃烧分析

典型用户：北洋国家精馏技术工程发展有限公司、福建通尼斯新能源科技有限公司、天津天达联合工程技术有限公司等

压力容器模拟仿真

7) 航空航天及无人机

航空航天领域的研发设计主要针对飞机、飞船、火箭等各类飞行器，技术含量高、研发周期长、涉及到的工程问题非常复杂。如何提高运行效率、提高燃油效率、改善乘客安全性和舒适性等是全世界各大飞机研发机构关心的问题。

平台可开展的航空航天领域仿真主要有：

▪ 飞机总体气动性仿真

▪ 飞机结构强度刚度

▪ 机构动力学

▪ 鸟撞试验

▪ 复合材料及结构优化

▪ 多物理场耦合

▪ 气动噪声

▪ 无人机研发结构与气动力学仿真

典型用户：北京民用飞机技术研究中心、西安航天动力研究所、天津市宏宇天翔科技有限公司等

无人机运动状态下机身强度安全评价

8) 其他领域

仿真技术作为通用技术，涵盖了各个工业领域，在包装工程、环保工程、先进制造等领域也有非常广泛的应用。

平台可开展的其他领域仿真主要有：

▪ 产品包装设计

▪ 压缩机、透平研发

▪ 深水排污装置

▪ 膜产品研发

▪ 工业机器人研发

▪ 集成电路研发

典型用户：天津深之蓝海洋设备科技有限公司、津膜科技、天津万峰环保科技有限公司、天津中包包装科技发展有限公司、中国纺织科学研究院等

水下机器人力学分析

（2）仿真技术解决方案咨询服务应用场景：

支持面向汽车工业、装备制造、先进制造、能源化工、新材料、航空航天、建筑工程等各个产业领域，提供工程技术仿真分析以及CAE专题仿真分析，解决企业仿真技术难题。

1） 工程技术仿真分析：结构动刚度强度、内外流场分析、传热燃烧、结构优化、疲劳耐久、冲击跌落、爆炸分析等咨询服务；

2） CAE专题仿真分析：接触非线性、振动噪声、多相流、动网格、燃烧、轴承、多物理场等。

典型用户：天津工业机械研究院有限公司、中国机房设施工程有限公司、中包包装研究院有限公司、中昇创举（天津）科技有限公司等

人体肺部气道树空气流动模拟

（3）行业仿真云平台开发及私有化部署解决方案应用场景：

1） 汽车行业仿真云平台

针对汽车这样一个由几千个零部件组成的复杂产品，汽车整车及其零部件的研发过程非常的复杂、工程问题繁多，对于调用的研发设计工具、可视化模型处理工具、参数配置等有不同的功能需求。因此，在天河仿真云平台的基础上，针对汽车整车及其关键零部件对于交互设计、研发设计工具、可视化模型处理工具、参数配置、业务逻辑等的共性与特性需求，将建模、计算、显示等采用的不同工具，每一种工具的不同功能模块以及计算参数等进行专业化配置与定制化组合，从而可面向汽车整车与内燃机、制动器、电机、油箱、动力电池等不同零部件的不同力学分析类型进行模块化设计，从而使从事不同类型研发工作的工程师做出快速响应，提高应用体验，提升研发设计能力，进一步缩短产品研发周期，提升产品研发质量。

▪ 汽车及零部件产品研发设计

针对汽车整车的气动性分析以及整车碰撞与行人保护分析进行定制化开发；针对关键零部件，可针对内燃机、制动器、电机、油箱、动力电池等，分别构建专属模块，解决各零部件的不同力学问题。

▪ 汽车及零部件制造工艺优化

结合汽车制造过程中的冲压、焊接与涂装以及关键零部件铸造等工艺优化问题进行定制化集成与开发，具有工艺优化仿真、工艺数据存储、工艺数据分析功能，具有与其他信息系统的集成接口，以实现信息与数据的传输与共享，形成面向汽车及零部件制造工艺优化平台。

2） 装备制造行业仿真云平台

装备制造行业涵盖的工业品、覆盖的工业领域非常多，如各类动力机械、驱动机械、工程机械、传动机械、液压控制机械、各类加工机械设备等。装备制造行业在产品研发、设计、运行等阶段，在考虑其满足工作要求的同时，还必须考虑其安全性、稳定性、经济性等各项指标。因此，在天河仿真云平台的基础上，构建面向装备制造行业的产品研发设计平台，针对不同类型机械装备的共性与特性研发需求，进行专业化配置与定制化组合，从而可针对旋转机械、电机、泵、阀、加工机械等通用设备，以及海洋工程及船舶、石油石化、航空航天等领域的专用设备，开展定制化分析，从而提高应用体验，提升研发设计能力，缩短产品研发周期，提升产品研发质量。

▪ 装备制造产品研发设计

可针对旋转机械、电机、泵、阀、加工机械、海工装备及船舶、石油石化装备、航空航天装备等不同类型、不同工业领域的装备进行行业定制化仿真模块开发，针对各类产品设计中的共性与特性问题进行专业性计算分析；

▪ 生产工艺优化

结合旋转机械等通用设备，以及海洋工程及船舶、石油石化、航空航天等领域专用设备的生产工艺过程优化问题进行定制化集成与开发，构建包含工艺优化仿真、工艺数据存储、工艺数据分析等多个功能模块，同时具有与其他信息系统的集成接口，包括与研发设计平台的集成，以及与PDM、ERP、MES系统的集成，实现信息与数据的传输与共享。

典型用户：天津市天发水电重型装备有限公司——水轮发电机叶轮优化设计平台 广电计量检测(天津)股份有限公司——数字孪生VOC气体检测平台

数字孪生VOC气体检测平台