为了他众所周知的适合大众的白炽灯的发明，他和他的员工在实验室里进行了复杂而昂贵的系列测试。1.5年后，一个结果可能会带来突破性的成功。爱迪生的指导原则是:即使失败也是走向解决的一步。

通过使用现代仿真工具，这种经验方法可以从车间转移到计算机的虚拟世界，使其更加有效。托马斯·阿尔瓦·爱迪生会喜欢的。

多年来，模拟出现了一些趋势。SOLIDWORKS的模拟工具SOLIDWORKS模拟、SOLIDWORKS流动模拟和SOLIDWORKS塑料总是最新的。下面你将读到这些发展。

趋势1:模拟改变了专家的工作

在引入模拟的所有职业领域中，在那里工作的专家的任务都会发生变化。传统上，专家是决策者。他设定了方向并定义了下一步。当然，这项任务经常被分成几个部分。然后，通过使用不可忽视的资源，将这条路径付诸实施。这项措施的成功只能在最后决定。如果可能的话，可以稍后添加更改，并且可以在进一步的迭代循环中将该路由引导到目的地。

通过使用模拟工具，专家的任务正在改变。这不再设置路径，而是定义了成功方法所需的边界条件。然后所有可能的方法都被模拟。先决条件是数学模型，它足够准确地描述事实。专家现在可以从结果中选择最成功的方法并付诸行动。这些资源现在直接用于实现这些目标。这不仅节省了时间，也节省了金钱。

从两个例子可以清楚地看出这一点。在竞选活动中，政党或最高候选人求助于竞选专家。迄今为止，这些专家评估了现有的调查和意见研究结果，并从中得出了一个策略。在选举之夜，这一策略的成功证明了。在这种情况下，航向修正不再可能。

在2012年美国竞选中，巴拉克·奥巴马的竞选重点是模拟。选举专家创建了一个描述选民变化的数学模型。然后他们定义了大约100个参数的边界条件。从模拟结果中，可以得出针对单个选民群体的最成功的策略。结果表明了奥巴马的竞选。决定性的变革可能会赢得选民的支持。

机械工程的一个具体例子是产品开发。传统上，这里用原型做了很多工作。设计师作为专家来定义设计。这里，圆圈又靠近托马斯·阿尔瓦·爱迪生。使用时间和金钱，复杂的产品在几个迭代循环中被开发。该程序也用于特殊机器构造。只有在这里，成熟的原型才最终售出。

通过使用模拟工具，可以更有效地进行产品开发。设计师继续在SOLIDWORKS中创建他的参数化三维模型。然而现在，他将决定性参数设置为变量，并指定一个逻辑值范围。现在，模拟计算所有可能的场景，并清楚地列出结果。在SOLIDWORKS仿真的强度计算中，这个函数称为设计研究(见图1)。在SOLIDWORKS的流动模拟中，流动模拟参数研究可用于进行此类统计测试评估。然后，设计者可以从结果中得出正确的参数，从而发布产品的最佳设计。

图SOLIDWORKS仿真中的设计研究

趋势2:强调简单操作

模拟的另一个趋势是应用从计算专家的黑暗地下室转移到神圣的建筑大厅。验证由设计者直接完成。这种方法的优点是设计者非常了解建筑的位置和边界条件。它消除了与计算工程师的接口。这节省了时间，并消除了由于通信错误导致的错误结果的错误来源。

图2: SOLIDWORKS 2007与宇宙工程

然而，先决条件是简单直观的用户界面。SOLIDWORK很早就认识到了这一趋势。宇宙工厂已经在2001年将设计的对比模拟集成到计算机辅助设计中(见图2)。多年来，这种集成得到了进一步改进，用户界面也得到了进一步简化。借助SOLIDWORKS模拟和SOLIDWORKS流量模拟，不用说，在模拟中会自动考虑材料特性、板厚和焊接距离。边界条件，如负载、触点、功率损耗、体积流量等。，可以在单个零件或子组件中预先定义。如果设计者现在使用这些组件来组装整个程序集，则可以直接导入这些约束。现在只需轻触一个按钮，模拟就完成了。

以前为模拟专家保留的技术正越来越多地进入设计部门。例如，通过SOLIDWORKS拓扑研究，设计师有一个简单的方法来优化他的设计。一种人工智能，在给定的载荷情况下，在可用空间中找到重量与刚度之比最佳的几何形状。因为这是直接在SOLIDWORKS中完成的，所以几何图形可以重用，而无需在设计中导入(参见图3)。

图3: SOLIDWORKS拓扑研究

伴随设计的计算使得在很早的时间点测试和优化模块的功能成为可能。不需要太多努力就可以修复漏洞。设计从最佳设计开始，从而交付最佳最终产品。

趋势3:多功能计算选项

最后，必须考虑模拟领域的进一步发展。随着方程求解器的不断发展和计算能力的同时倍增，模拟的可能性也增加了。由于可用内存的增加，加上64位技术，可以计算出更大的网络。通过改进处理器并将它们并行化为多核，可以显著降低计算速度。

最初，宇宙工程在2001年几乎只计算了单个零件或简单的接触问题。结果不得不等待几个小时。今天，项目计算在几秒钟内完成。随着可能性的增加，索赔也增加了。很明显，整个组件都是模拟的。在这些计算中，考虑了各种不同的触点和紧固件。因此，计算时间仍然是几个小时，然而，结果的有效性要大得多。

除了硬件之外，求解器本身也经历了不断的发展。宇宙工程求解器开始时，实现了静态线性强度计算的数学模型。随着时间的推移，功能已经扩展到包括热、非线性和动态计算能力。此外，SOLIDWORKS还开发了其他应用程序。SOLIDWORKS流动模拟集成了三维流动模拟。电磁工程通过电磁计算扩展了模拟的可能性。例如，磁场强度或涡流可以直接在计算机辅助设计模型中计算。运动模拟工业物理允许整个SOLIDWORKS工厂模型的虚拟调试

然而，不仅新的解算器被开发和集成，而且现有的方程解算器也越来越多地连接在一起。今天，已经可以使用SOLIDWORKS流量模拟来计算强度计算中的计算压力或温度载荷(见图4)。类似地，电磁工程计算出的磁场力也可以包含在运动分析中。这再次扩大了模拟的应用领域。

图SOLIDWORKS模拟和流动模拟的多物理模拟

结论

近几年来，仿真工具发展迅速。因为对于最多样化的任务有合适的解决方案。这些解决方案通过提高每个人的易用性而变得可用。这种发展在未来几年肯定会加剧。在许多领域，模拟甚至在今天也变得不可或缺。因此，模拟工具的重要性将在未来继续增加。

智能计算机系统的发展将继续改变模拟。它将成为一个核心组件，尤其是在产品开发中。计算机辅助设计系统将为给定的设计任务独立提供设计建议。以往的设计经验、当前产品的测量数据和各种模拟都与最佳产品相关联。