2017年9月11日 星期一

為何需要模擬分析? part1


當工程師在產品設計階段時,有些人認為電腦模擬所向披靡,能夠準確預估現實狀況;有些人無法相信電腦模擬,認為透過試誤法得來的經驗值最可靠。

 那麼,「模擬」究竟是怎麼一回事?


偉大的科學家「牛頓」晚年時,當人們稱讚他的成就,他曾說:「我覺得我不過是在沙灘上遊玩的一個小孩子,偶爾找到一片漂亮的貝殼,偶爾撿到一個光滑的鵝卵石,但是蘊涵所有真理的大海在我面前,我卻對它一無所知。
 

不得否認,對於這宇宙萬物運行的真理,我們知道的實在太少;對於大自然的瞬息萬變以及生命的無常,我們只能以有限的知識來達成最好的防護。


模擬分析,就像是天氣預報。


每當颱風生成時,各國紛紛會進行颱風路徑的分析,但分析結果往往有所不同,因為分析的工具及經驗不同;但是當颱風實際抵達時,真實的狀況絕對也沒有辦法和分析的狀況一模一樣。


模擬分析有什麼用?


透過專業知識者進行颱風強度及路徑模擬分析,我們可以知道哪一些縣市需要嚴加防備;哪一些山區民眾可能需要提前撤離,其目的就是為了減少不必要的財產及人身安全的損失。 

同樣的,當我們在進行電腦模擬分析時,依照不同的狀況,會使用不同的工具及方法;其背後所支持著的,就是過去許多偉大科學家所發現的定律。 

依循著這樣的知識軌跡,並結合專業的經驗及意見,透過電腦模擬分析,無論是LS-DYNA3DCSDYNAFORM等,我們所可以達成的,正是可以減少試誤方法中不必要的研發費用,以及減少生產過程中設計變更、重工、報廢、客訴維修索賠等成本與商譽的損失。 


有人說,牛頓之所以謙卑,是因為他明白科學的發展本身就是一個認錯的過程。我們會不斷發現昨天的我所犯的錯誤,而明天的我又再次挑戰今天的我;當我們嘗試透過科學方法來驗證,絕對是能促進人類科學發展的一大步。