学习目标和路径
虽然带着问题来学习看起来很功利,但它往往是一种非常实用和有效的学习方法。 对于模拟学习来说,解决XX工程问题比学好XX软件更合适,因为目标更加清晰明确。 例如,学习分析机械结构的刚度是比学习ANSYS软件更清晰、更具体的目标。
主流仿真软件(ANSYS、Abaqus、COMSOL等)可以解决很多问题,涉及相关行业。 同时内部模块组合也很多。 完全学会各个模块的操作以及可能涉及到的各种模拟并不是一件容易的事。 事实上,没有必要。 即使仿真软件是针对特定行业的特定问题,自己也很难完全学会每一个功能和操作。
学习模拟并一步步精通是不现实的。 通过看几本书、做几个实践案例、寻求几个专家的指导,不可能立即从毫无头绪到与实验数据一致。 这需要艰苦的探索和实验,一步步从能够得出看似合理的结果仿真软件教程,到逐渐成长到得出准确的结果。
理论知识学习
虽然现在的主流软件已经大大削弱了用户对理论知识的要求,但很多情况下理解理论还是有必要的。
如果之前缺乏背景知识,至少要掌握重要概念、方程、物理模型等的物理意义,了解应用范围。 例如,在做设备散热模拟时,至少三种传热方式(传导、对流、辐射)能够描述它们各自的重要特性。 对于材料导热系数、固体表面传热系数等常见概念,有必要了解其物理意义。
当然,没有必要用一本完整的理论书来深入学习,至少在入门阶段是这样。 很多时候软件已经将理论知识和最佳实践总结固化为默认设置,至少可以产生结果。 通过用所学的理论知识进行模拟,可以加深对理论知识的掌握,发现需要深入研究的领域。 不必因为有人在网上冒充专家,说你要懂这个懂那个才能做模拟,就着急。 然后一比较之后,你发现自己不认识的有很多,这让你很着急。 人类的大脑有其局限性。 这么多东西想要记住是不可能的,更不用说理解了。 理论学习更重要的是了解物理机制、概念等基础的东西,了解模拟的物理过程。 书本上很多关于理论知识的高级课程仍然采用数学技术来寻找某些具体问题的解析解,根本不适合现代数值计算。
软件操作学习
软件操作学习的核心是越多越贵。 掌握一款市场主流软件的核心操作就足够了。 这与类似软件的数量或各种花哨的操作无关。 你掌握得越多,你就会越好。 上手时应该专注于某个软件的具体功能,能够独立解决问题仿真软件教程,切忌贪多。 所有主流软件在界面、工作流程等用户体验以及求解算法等底层原理上都是相似的。 如果你精通其中一种,以后切换就会很容易。
在软件版本选择上,一定要与时俱进,使用最新或者更新的版本。 不要迷信所谓的“经典版本”或者“老版本稳定成熟”。 版本更新带来的新功能、界面优化、问题修复等也是开发者针对用户在使用旧版本时提出的各种问题的回应。
一般来说,入门级不建议使用开源软件,也不需要花时间详细了解算法和程序实现。 对于旨在应用软件解决工程问题的用户来说,尝试使用开源一直是一件吃力不讨好的事情。
学习材料选择
在当今的环境下,学习材料有很多。 核心点是不要碎片化地学习,更不要做一个数据收集者。 模拟学习需要理论联系实际,由浅入深系统推进。
软件相关资料不仅包括开发者自己的软件帮助文档、培训资料等第一手资料,还包括网站、微信公众号、书籍、培训课程等大量第三方资料。 一般来说,软件资料主要分为以下几类:
当然,想要做好仿真,不仅需要会操作软件,还需要具备其他基础知识。 这里最重要的是科学理论和行业知识。
应用场景的重点决定了仿真的需求。 对于行业中涉及众多仿真的重要场景,需要深入了解物理过程,了解仿真设置背后的原因。 例如,高速列车的空气动力仿真需要列车高速错车时列车气动载荷的变化。 原因是列车误车时,列车气动载荷发生剧烈变化,产生车身振动、姿态歪斜等问题。 严重时可能会导致列车翻车。 因此,有必要对这一场景进行分析。
许多行业都有行业标准,规定了针对特定应用场景的设计性能指标、实验方法等。 还需要深入研究以确保模拟设置有根据。
后记
模拟是一项门槛高、天花板高的工作。 开始和改进没有捷径。 多学习,多实践,才是唯一的硬道理。