仿真常用软件有哪些？

汽车

一种是认识事物的外在模样，像售楼处的微缩沙盘、汽车设计时电脑里的3D模型、展现微观世界的短片之类。有一种是为了认识事物的内在规律，这一类型的仿真涵盖范围更广。像细胞实验能模拟细胞内环境，有助于认识药物代谢规律。飞机模拟驾驶可使操作人员在安全的虚拟环境里掌握系统操作方法。进行模拟、分析并加以优化。从不同角度对比并予以分类。对象、装备仿真与产线仿真。系统，离散系统仿真与连续系统仿真。底层计算方式以事件和状态图为基础，依靠等式（像能量守恒、动量守恒、原子守恒等），运用数值计算与微分方程，例如结构力学仿真、电磁场仿真、计算流体力学仿真、多体动力学仿真。维度有零维（0D）、一维（1D）、二维（2D）、三维（3D），这也可称为仿真细节程度。大系统仿真维度较为抽象、细节少，用于宏观系统决策，像供应链系统；小系统仿真维度细节多、抽象少，用于微观系统行为，如设备部件。在具体生产环节方面，西门子的分类包括生产线、由机器人、AGV小车和AGV路线组成的生产单元、像机床和工人这样的制造单元、特指产品物理仿真的产品，以及自动化相关的虚拟编程、虚拟调试、硬件在环、软件在环。

非实时、不精确且具随机性。并非简单的动画。非无所不能，适用于复杂随机系统。以解决问题为目标，不求模型大、全、炫、酷。数字孪生这一概念，易懂却难阐释。结合现有技术与需求，我倾向于将其理解为：仿真+物联+实时，这样技术能实现、价值可落地、方法可借鉴。物理学中的声学、电磁学、流体流动、传热、传质等内容是其核心部分，而物理定律又是物理学的核心所在。物理定律源于人们对事物的观察，它规定了物质在时空当中的运动规则以及相关概念。像能量守恒定律，不但适用于物质，还适用于电磁辐射等概念。理查德·费曼在物理学讲义里探讨了物理问题的分析方法。他表示，若要全面掌握某个系统的特性，用微分方程描述该系统在不同情形下的特性并分析方程的解是一种可行的途径。他还强调：表述物理定律的精确方法唯有使用微分方程。微分方程描述的是系统的变化，而非系统在不同时空的状态。更确切地说，偏微分方程（PDE）借助多个自变量来描述这些变化。例如，我们能运用偏微分方程描述系统在时间（t）以及空间（x、y、z）方面的变化状况。倘若已知时间t和所有位置（x，y，z）的解，就能够依据描述系统的偏微分方程，在时间和所有位置发生微小变化之后对解进行数值估算。这里的t、x、y、z属于自变量。固体和流体中的能量守恒定律可以用一个偏微分方程来表示空间中温度T的变化，此时的温度（T）就是因变量。我们可以选定一个时空位置，然后通过求解偏微分方程得到唯一的T。也就是说，T与x、y、z、t相关。不过，从偏微分方程的解中得到的T值并不会自动给出时空位置，从这个角度讲，x、y、z、t与温度并无关联。所以，我们假定偏微分方程可用于描述物理定律。在数学模型中求解偏微分方程，能够预测实验结果，还能助力工程师和科研人员理解该数学模型所描述的过程或者现象。偏微分方程的解一经验证，再结合改变模型参数的方法，还可用于优化设备或者过程的设计。几何学里，拓扑优化、共形几何、等几何对应几何求解器。理论力学包含多方面，静力学、动力学等，对应有微分方程求解器。系统动力学、运筹学、大数据、人工智能等。简单场景不必仿真，像已知一辆AGV小车的加速度、速度、位移，求从A站到B站的时间这种情况。但10辆AGV小车就不一样了，会涉及路径干涉、可靠性、电池续航等问题，这时就要建模分析。例如，AGV小车故障可能服从威布尔分布，具有随机性。工业现场的各种装备或设备，其仿真结构尺度不同，大到工程车整体结构，小到悬臂梁、轴承等零部件或结构。在离散制造里，主要应用场景包括工厂管理、供应链管理以及物流仓储管理。MarketIntellica的数据表明，汽车是当下最主要的应用场景，占比达36%（小品种大批量生产模式），电子、电气、航空航天及国防次之，占比分别为22%和21%。规划部门大多使用Anylogic，物流部门则大多采购plant simulation。

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