仿真的核心是成本

最好的仿真

用最少的成本满足需求

什么是最好的仿真？高精度的格式、新潮的模型、密集的网格、真实的边界？这么回答完全正确，是我们有尊严的仿真工程师们坚定的信念。仿真那可不是随随便便的事情，要做到一丝不苟，不放过任何偏差。

那么为什么你进入商场不会买那件最贵的衣服，虽然可以保证做工最精良、设计最新潮。你会很理智地摸摸钱包，只买对的不买贵的。优秀的仿真工程师，也不是见到问题，马上把最高级的设置找出来，给自己创造一个几个月都算不完的麻烦。

最好的仿真是你反复询问用户，到底要这个数据干什么，然后用专业的眼光，为他选择合适的简单仿真，只买对的不买贵的。

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你要有本事感受到误差盘踞在什么区域，你知道如何将网格集中在最复杂的角落，你知道放弃哪些消耗时间的模型，你抓住重点敢于舍弃其他。

你是个仿真的工匠还是仿真的艺术家，要看你是加班烧计算机用工作量完成任务，还是一枪命中重点快速解决问题。

知道做什么是初级仿真，敢不做什么才是高级仿真。

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仿真先要学的不是算法，而是算成本。仿真的成本主要包括时间、人工，时间是仿真最重要的成本。

也许你觉得只要仿真水平高，拖一拖时间没有关系。企业与学校不同，残酷的现实无数次教会我们，时间点是质量的第一要素，再优秀的设计错过了时间点就是失败。

请你对着计算机不断地掐表，看看每一步迭代要花多少时间，估计要多少步收敛，调试多少回，最后的总时间大概多少。无论如何不要被deadline吊死。 

把握时间进度比把握仿真精度更重要。

 

掌握多种仿真手法

从一分钟到一个月

从误差100%到误差10%

只有一种武器打不下天下，只有一种仿真手法也完不成设计（请专门研究某仿真方法的学者略过）。

不同的用户需求不一样，买菜的不用LV的包包，上班的不会穿晚礼服。要你一分钟回答的问题，只要求数据量级对，不会要求有10%的精度，如果给你三个月做仿真，数据只能量级对，估计就要挨批了。

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仿真的时间成本：

一分钟

当场回答问题，顶多让你用个计算器。使用经验公式、使用常识猜出数据。虽然误差在100%，但是量级对可以接受。没计算机的年代，这是常规能力，如今有了计算机不学这种猜的本事，其实这个本事不过时，而且最高级。

一天

用计算机做什么都不考虑的简单仿真，一两个小时迭代收敛，比如二维定常的流动、简单刚体运动的固体。这些计算的核心是一些很好用的简化模型，可以简单地估算各种复杂影响。用好了也可以八九不离十，误差小于50%。

一周

做常规的工程仿真，一两天迭代收敛，误差小于20%。这是大家最常用的方法，工程设计也够用了。也许因为工程设计周期往往是一周，所以被迫接受了这种仿真。

一月

做些精细的仿真比如非定常、三维复杂环境、多场耦合，将误差达到行业的高标准小于10%。这种仿真网格密、精度高，可以捕捉到物理现象的细节。这种高成本仿真，要花时间深入分析结果，如果只看个最终结果，就浪费了。

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不要抱怨别人给仿真的时间太少，再短的时间也可以给出一个合理的结果。假如真给你很多时间，敢保证知道如何做高水准仿真吗？

不能只会一周完成的工程仿真，应当学会这四层手法，无论别人给你多少时间，你都可以按时提供最合适的仿真结果。

这需要你懂仿真，知道模型、网格背后有多少误差和成本，还要理解产品，知道需求背后有多少因素，每个因素有什么影响。

既有产品高度的视野，又有细节深度的理解，才能全面掌握这四层仿真手法。

 

仿真的眼光放远一些

现在不可能很快就可能了

仿真的成本在快速降低。仿真成本的法则就是摩尔定理，每18个月计算机能力翻倍，价格减半。实际仿真成本每18个月降低到1/4，30个月仿真成本降低一个数量级，今天的百万网格就可以增加到千万网格。

不要笑话那些新型仿真方法，要用上亿的网格和一个月的时间迭代收敛。只要过短短的几年，就会成为工程设计用得起的常规方法。

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你今天的仿真工作，当仿真成本足够低，可以大量运算做智能优化，就不再有劳你了。伴随摩尔定理，我们的价值也在减半再减半。

有时间就去设计智能化夺下别人的饭碗，或者像个艺术家那样思考，多分析物理规律，多想象交叉学科，让机器无法超越。

仿真的应用在成本，仿真的终结也在成本，仿真的破局还在成本。

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（完）

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道