中国制造向来蜚声国际，只是标签在悄悄变化，从“物美价廉”到“速度质量”，从制造到智造，到底出现了哪些飞跃？

日前举办的金砖大赛之首届工程仿真创新设计赛项，来自各行各业的参赛队伍，通过竞赛作品展现出了意义深远的­­创新。

金砖大赛是金砖五国间政府组织的技能发展与技术创新大赛，今年举办的首届工程仿真创新设计赛项，由仿真秀平台承办，面向全国、不限专业、不限学科、不限软件，是以呈现各行业人才共襄盛举的局面。

01 雷神山医院的中国速度背后

在一等奖作品中，有一个作品十分引人注目，《防疫医院模块化负压病房污染物扩散数值仿真》，这支队伍来自雷神山医院的设计单位，中南建筑设计院。

2019年底，新冠病毒疫情爆发，中南建筑院临危受命，以惊人速度完成雷神山医院的设计。中国速度的背后，仿真技术成为雷神山医院安全与高效建设的重要功臣。

新冠病毒通过空气传播的特性，让医院的设计，必须采取有序的压力梯度，保证气流沿清洁区到半污染区，再到污染区的流动路径，减少交叉感染。所以防疫医院必须是负压病房，保证室内气压低于室外气压，采取合理的气流组织方案，稀释病房内受污染空气的浓度。

传统的设计方案无法满足这样精细化的设计需求，更无法定量分析和评价通风系统，设计人员采用了模块化参数化设计，结合高效率高精度的流体仿真技术给出了解决方案。

他们先根据图纸信息确定设计参数，自研了参数化工具快速生成病房几何模型，利用流体仿真软件开展气流组织和污染物扩散模拟，给出气流流动路径和受污染空气的三维损态浓度，而这些数据为病房通风系统性能优化设计提供了技术支撑。

这才有了在10天10夜建筑期之前，更惊人的12小时拿出设计方案，3天拿出第一版施工图的速度奇迹。

02 仿真技术如何让奥运竞技“更高 更快 更强”

仿真分析为工程设计带来更快的速度，不仅体现在建筑行业，仿真技术又是如何进入奥运竞技场，体现“更快、更高、更强”？2022年北京冬奥会特许运动服装合作方安踏，在本届工程仿真创新设计大赛中，展示了他们的创新之举，以《科技助力奥运主题的鞋底花纹摩擦力研究》斩获了一等奖。

专业运动装备能辅助运动员取得更好的成绩，是毫无疑问的。拿运动鞋来说，鞋底花纹的摩擦力与防滑性能，与运动员的运动表现是有紧密联系的。在跑步运动中，蹬伸阶段摩擦力为人体提供向前的推进力，哪怕只有0.1秒的加快，在奥运这种顶尖赛事中，都是极大的进步。

传统的运动鞋设计方案优化是怎么做的？为了测试鞋底花纹的摩擦力，工程师画出花纹后，要开出模具，做出鞋子，然后去测试，通过反复画图、做鞋、测试，一双鞋的时间成本可能是一个月到一个半月，研发一双鞋造成的物料浪费，可能会高达几百万元。

来自安踏的参赛选手在决赛中展示了他们的研究，通过有限元仿真，在对比前人研究的基础上，为鞋底新增防滑块，建立了模型，其他各项参数不变，通过仿真模拟，得出水平地面反作用力比不增加防滑块时增加了快一倍的结论。

这个研究说明，有限元仿真的确能预评估一些运动装备的性能。将仿真技术用于运动装备设计，可以减少材料的浪费，提高研发速度。而且通过有限元仿真，还可以模拟传统方法测试不了的东西，比如内部的应力应变，而这关乎材料的强度与使用寿命，比传统设计方案要更科学高效。

03 助力工业软件“第二个一百年”

本次大赛中涌现的优秀作品远不止于此，胜负也是新的起点。以大赛为平台，各高校、企业更加重视仿真人才的培养，引领仿真技术改革与专业建设，这也是大赛的初衷与愿景。

作为大赛承办方的仿真秀平台（www.fangzhenxiu.com），也一直都以仿真人才培养、仿真生态体系建设为己任，接下来将聚力打造全球仿真人才“蓄水池”，切实强化国内外仿真合作交流，积极准备2022年的国际仿真大赛，聚天下仿真英才为仿真生态赋智，为仿真行业赋能，为仿真产业赋值，倾力奉献于我国未来技术技能专业建设与改革，助力我国工业软件进入“第二个一百年”。

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责任编辑：kj005