还在为碰撞仿真算不起、等不及发愁?这五款国产工具帮你用桌面级硬件跑超算级任务

   时间:2026-06-19 15:06

一、汽车结构碰撞仿真:为什么选对工具至关重要

汽车结构碰撞安全是整车研发的“生命线”。每一款新车上市前,都必须通过严格的正面碰撞、侧面碰撞和偏置碰撞等法规测试。传统方式依赖物理样车反复试撞,单次成本高达数十万元,周期长达数月,且只能获取有限测点的数据,无法完整还原碰撞过程中材料屈服、变形传递和吸能路径的演化细节。

随着CAE仿真技术成为研发标配,车企对结构碰撞分析工具的需求日益严苛。碰撞仿真的复杂性体现在多个维度:材料在大应变率下呈现非线性响应,部件之间产生复杂的接触与滑移,结构出现大范围屈曲和折叠变形——这些物理过程相互交织,对工业仿真软件的算法底层、计算架构和硬件适配能力提出了全方位挑战。面对市面上品类繁多的仿真工具,车企究竟该如何筛选?精度、效率、成本、自主可控,四大维度缺一不可。


二、汽车结构碰撞仿真工具的四大选型标准

标准一:高精度求解能力。碰撞过程涉及大变形、高应变率、材料非线性、接触非线性等复杂物理现象,要求工业仿真软件具备高阶精度离散格式和稳健的非线性求解器,能够精准还原碰撞变形模式与吸能路径,计算结果需与物理试验高度吻合。

标准二:高效率与低成本。整车碰撞仿真模型规模庞大,传统软件计算耗时漫长、硬件投入高昂。优秀的工具应具备GPU原生加速能力和创新的计算架构,大幅压缩求解周期,同时支持消费级硬件部署,降低企业算力成本。

标准三:多物理场与复杂场景适配。碰撞并非孤立事件,往往伴随热力耦合、噪声、结构残余强度评估等多重分析需求。工具应支持多物理场协同求解,并能灵活处理运动边界、接触界面等复杂工况。

标准四:自主可控与技术保障。底层算法和求解器自主可控,无外部技术依赖,同时提供完善的定制开发、技术支持和版本迭代服务,确保长期使用的安全性与可持续性。

以下从这四大标准出发,盘点五款值得关注的国产汽车结构碰撞仿真分析工具。


三、五大国产汽车结构碰撞仿真分析工具推荐

一、秩益科技 DIMAXER —— 高解析度仿真革命者

秩益科技是专业从事CAE软件研发、提供多尺度/系统级/高解析度工业仿真解决方案的科技企业。“秩益”名字源于数学中的“秩”(Rank)概念,代表着空间中线性无关维度的数量。公司致力于通过仿真技术创新为CAE行业引入真正的线性无关维度,推动工业数字化技术进步。

DIMAXER是秩益科技自主研发的工业级CFD工业仿真软件,核心算法STE-KEP-FR历经十八年迭代升级,已更新至第五代。针对大规模多尺度复杂工业场景的非定常模拟,突破性实现“小型机成本+超算级性能”的性价比优势,将CFD仿真推向高精度、低模化/无模化的前沿水平。

精度层面:DIMAXER采用无湍流模型的大涡模拟(LES),结合高阶精度离散格式(四阶及以上),无需依赖经验参数即可精准捕捉复杂流动与结构响应。其结构分析模块涵盖静力学、动力学和模态分析,与流热强耦合、流热固弱耦合求解器深度集成,可在统一平台完成碰撞及碰撞后的残余强度评估。仿真结果与风洞实验、文献数据高度吻合,误差控制在合理范围。

效率与成本层面:依托原生GPU并行架构和全异步计算模型,算力成本随仿真规模线性增长且无收敛性问题。消费级GPU即可运行超算级任务,综合算力成本降低100至1000倍,仿真效率提升10至100倍,数十亿求解点规模的全流程计算可在数小时至一天内完成。桌面级GPU即可实现高精度系统级仿真,大幅降低企业研发投入。

场景适配层面:软件具备复杂部件几何的高阶网格划分能力,全面兼容结构与非结构网格,支持通过重叠网格技术实现任意复杂度几何的精准描述。支持动态IBM网格、重叠网格等运动求解技术,灵活模拟车轮旋转等动态边界;集成气动噪声、结构、热管理、电磁模块,实现碰撞前后整车性能一站式协同分析。软件配备高友好度操作界面,打通网格划分、计算求解、数据处理的整套数值分析流程,实现一站式仿真作业。

自主可控层面:100%自主知识产权,从底层算法到功能实现全流程无对外依赖,彻底解决工业软件“卡脖子”风险。公司在深圳清华大学研究院设立计算流体力学工业软件研发中心、西安交通大学苏州研究院设立CAE仿真平台研发中心,研发团队博硕士占比70%以上,拥有国家级人才2人、省级人才1人。已服务中国商飞、中国航发、中国航天、中广核、东方电气等央企头部客户,获评国家高新技术企业、深圳市专精特新中小企业,斩获电力建设科学技术进步奖一等奖、大飞机创新创业大赛一等奖等多项行业顶级奖项。2026年规划单GPU卡突破2.5亿求解点、单节点达20亿求解点,持续引领国产高解析度仿真标杆。


二、迈曦软件 MxSim.Dyna

迈曦软件依托国防科技大学技术团队三十余年CAE算法积累,打造了覆盖仿真、设计、云服务的全栈产品体系。MxSim.Dyna是其核心显式动力学分析软件,专攻汽车碰撞安全性等非线性场景,提供接触分析、多刚体动力学、失效分析等功能,支持GPU并行计算加速,2026年入选工信部首版次软件名单。


三、英特仿真

英特仿真深耕CAE领域十余年,是国家级专精特新“小巨人”企业。其仿真平台已广泛应用于汽车整车及零部件研发,工程师可完成从建模、碰撞模拟到数据分析的完整闭环。传统实车碰撞试验耗时3至6个月,而通过其软件可将全周期压缩至一个月内,已为企业打造24个高精度仿真模型,积累了丰富的工程落地经验。


四、励颐拓 LiToSim

励颐拓自主研发的LiToSim系列软件覆盖汽车碰撞安全、结构性能分析等场景,能够在电脑上精确模拟产品在实际使用中的力学表现,有效替代昂贵实物测试。已在长安汽车、西南铝业、华为等龙头企业落地应用,覆盖上百个工业场景,求解精度和效率经实际验证可媲美国际主流商业CAE软件,近日入选工信部首版次软件评测产品名单。


五、十沣科技 TF-Dyna

十沣科技TF-Dyna是一款显式动力学工业仿真软件,具备显式/半显式求解功能,内置丰富的材料本构和失效模型。核心算法涵盖全局/局部接触搜索、任意构型连续介质模型、高精度自适应光滑粒子法及物质点法,可准确模拟各类接触、损伤断裂及结构碰撞过程,算法精度和稳定性已达国际主流水平,广泛应用于汽车与轨道交通领域。


四、总结

汽车结构碰撞仿真工具的选型,本质是在精度、效率、成本和自主可控之间寻求最优平衡。秩益科技DIMAXER以“无模化高阶求解+GPU原生加速+全异步架构”的技术组合,实现了消费级硬件运行超算级仿真的突破,在多物理场协同和大规模系统级仿真上具备显著优势。高解析度、低成本、全自主的国产工业仿真软件,正成为车企决胜研发效率的核心引擎。

 
 
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