CAE仿真分析软件的国产替代到什么程度了？

根据工信部电子五所发布的《中国工业软件产业发展研究报告（2024）》，研发设计类工业软件经过近几年快速发展，国产化的市场份额已经从5%提升到10%。

而作为更为核心的CAE仿真分析软件赛道，据中国航空工业集团某研究所相关负责人公开透露，装备研制中广泛应用结构分析软件，其中90%以上仍依赖进口。

在国外商业软件中，最具有代表性的就是Ansys、达索、西门子、MSC、Altair、ESI、Beta CAE、Bentley Systems、COMSOL、AVEVA等品牌，尤为突出的就是Ansys，产品类别有106个，涉及到有限元分析（FEA）、计算流体力学（CFD）、多体动力学和运动学（MBD）、高频仿真、IC电热、光学设计与分析等等。

所以，以“点工具”居多的国产仿真与分析软件，几乎都会选择对标Ansys的某个细分类别。那么，具体有哪些国产CAE品牌？本文仅为大家介绍一些比较典型的案例，如果你还发现了其他领域过的点工具或者仿真平台，都可以在下方留言，我们将在下一篇补充介绍，谢谢。

天洑软件-AICFD、AIFEM & AIPOD

天洑软件的创始人曾担任Ansys日本分公司的技术总监，2011年回国创业，天生都具备Ansys的创新基因，并且联合了多位具备丰富研发经验的清华大学博士，率先采用AI加速算法，成功攻克了行业内流体与结构仿真分析过程繁琐、耗时过长的难题。经过14年的持续创新，天洑自主研发了多款领先的软件产品，包括智能热流体仿真软件AICFD、智能结构仿真软件AIFEM、智能优化设计软件AIPOD、智能数据建模软件DTEmpower、工业AI底座TFIIF，以及叶轮机械智能化设计软件AITurbo。

此外，天洑不仅提供软件产品，还为企业客户提供量身定制的开发服务，涵盖CAE前后处理开发、专用求解器开发、工业设计平台搭建、人工智能平台开发以及辅助工具开发等。

安世亚太-PERA SIM

PERA SIM的结构仿真、流体仿真，以及多学科联合仿真、仿真数据管理平台都对标Ansys。其中，最为核心的PERA SIM为工业用户提供强大的结构、热、流体、电磁、声学等学科的仿真计算能力，并且支持结构、流体、电磁、声学四种学科的统一交互界面及一致的交互方式。具有强大的Python API接口，便于自动化测试，软件定制及扩展灵活；能够自动生成Python脚本代码，用户在PERA SIM中的所有操作都能被实时录制为Python脚本代码，便于仿真分析的自动化、参数化、定制等应用需求；PERA SIM支持多模型管理。

（图片来源：安世亚太官网）

云泊软件-通用仿真前后处理软件

云泊软件通用前后处理软件是一款提供流体、结构、声学、电磁等多学科场景应用的通用前后处理软件，包含几何处理、网格划分、后处理。其搭载了自主可控的几何内核与前处理引擎和网格剖分引擎，将为国产仿真求解器提供高质量高效率的前后处理工具，并为汽车、家电、消费电子和智能装备等行业客户带来全新的选择。云泊软件致力于打造高品质的面向工业制造领域的前后处理及网格剖分软件，为企业客户提供业界领先水平的仿真体验，成为仿真产业可靠先进的底座平台。

（图片来源：云泊软件官网）云泊通用前后处理软件可以覆盖各类制造业的流体仿真前、后处理需求，可服务于航空、航天、核电、船舶、汽车、水利、石油、化工、冶金、建筑、环境等行业流体仿真领域，比如：家电空调流道仿真、风扇流体仿真、汽车风阻风噪仿真、电子产品散热仿真等。

积鼎科技-VirtualFlow

VirtualFlow为积鼎科技自主研发的通用计算流体仿真软件，具有领先的网格技术、丰富的多相流模型以及先进的相变模型，可以模拟单相和多相/多组分流动，可以模拟复杂流体（包含非牛顿流体、水合物），提供了面向工业用户的流体仿真解决方案，可用于核工业、石油化工、水利水务、环境市政、汽车、通用机械等流体仿真分析。其主要对标Ansys Fluent，据介绍功能可实现100%覆盖，性能也达到很高水平。

（图片来源：积鼎科技官网）

除以上软件之外，积鼎科技还拥有高端计算流体力学软件CFDPro、多尺度离散模拟软件DEMms等软件，前者也对标Ansys Fluent，并称其能高效利用CPU、GPU等多种计算资源并实现大规模异构并行计算。

十沣科技的TF-QFLUX、TF-Struct、TF-Dyna等

十沣科技凭借自主可控的多物理场工业仿真软件内核，以及完整的学科体系，覆盖流体、结构、声学、电磁、热学等众多领域，搭建了“通用核心软件”“行业专用软件”“数字智能化平台”三层产品体系。发布覆盖流体、结构、传热、声学、电磁等多物理仿真和优化的产品近20款。其中，TF-QFLUX是一款基于多面体非结构网格与有限体积法的通用流体动力学仿真软件，对标Ansys Fluent；TF-Struct是一款通用结构有限元分析软件，具备结构静力学分析、线性屈曲分析、结构动力学分析、热分析等仿真功能，对标Ansys Mechanical。

（图片来源：十沣科技官网）

另外，十沣科技的TF-Dyna是一款显式动力学仿真软件，具有显式、半显式求解功能，对标Ansys-DYNA。

星派仿真-SiPESC.FEMS

SiPESC.FEMS通用结构有限元分析求解器是星派仿真打造的一款服务于复杂装备结构的力学分析软件。软件提供了100种以上单元，涵盖杆、梁、膜、板、壳、实体所有类型；支持主从、刚臂、耦合方程的多类型多点约束；提供多类型载荷与材料本构计算模块；支持静力、自振、瞬态、稳定性、谐响应、响应谱、随机等多类型计算任务。据其介绍，SiPESC.FEMS功能与性能对标国外商软Ansys等表现良好。

（图片来源：星派仿真官网）

空气动力研究所-NNW-GridStar

NNW-GridStar是中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所研发的一款工业级网格生成软件，在航空、航天、船舶、地面交通、旋转机械等领域均有广泛应用，为各类航空航天飞行器、舰船、潜艇、高铁、压气机叶片等典型装备提供网格生成功能，大幅提高网格生成整体效率，充分保证全局网格生成质量，支持嵌入用户使用领域的定制化开发。主要对标Ansys ANSA、Ansy SICEM-CFD等软件。 

（图片来源：NNW国家数值风洞官网）

NNW-GridStar软件定位于计算流体力学（CFD）网格生成领域，软件汇集了国内网格技术方面的顶尖研究成果，形成了“展示算法的力量”的独特设计理念，有效降低了网格生成工作强度、大幅度提升了网格生成效率，是一款具有鲜明技术特点的国产自主可控品牌软件。

云道智造-Simdroid-EC

云道智造推出了创新的“仿真PaaS平台+仿真APP”产品模式，核心产品包括强大的通用多物理场仿真PaaS平台伏图（Simdroid）及多个垂直领域专用仿真模块。核心产品有电子散热、LNG储罐、晶体生长等专用模块，并创建了基于云的仿真APP商店Simapps，实现了仿真软件的分布式部署和按需取用。这一模式突破了传统仿真技术的瓶颈，为用户提供了低成本、高精度的专用仿真工具。

（图片来源：云道智造官网）

特别值得一提的是，伏图-电子散热模块（Simdroid-EC），作为伏图平台中的一项重要应用，专门针对电子元器件和设备的散热问题进行了优化。该模块内置了丰富的电子产品专用零部件模型库，用户可以通过“搭积木”式的操作，快速构建电子产品的热分析模型。利用成熟且稳定的算法，它能够精准地计算流动与传热问题，从而对电子产品进行高效的热可靠性分析。该模块主要对标Ansys Icepak（电子冷却仿真软件），广泛适用于通信设备、电子产品、半导体、汽车等领域。

迈曦软件-MxSim系列

迈曦软件自主研发的三款产品涵盖了动力学、结构力学与多物理场仿真分析，满足不同领域的复杂工程需求。MxSim-Explicit动力学分析软件，基于CPU/GPU异构并行架构，专注于非线性显式动力学仿真，能够处理冲击响应、接触碰撞、压痕吸能、弹击破坏、侵彻损伤、断裂失效等极端工况仿真问题。可对标Ansys Autodyn （非线性动力学分析软件）。MxSim-Implicit结构力学CAE仿真分析软件，则是一款大型通用结构仿真工具，涵盖静力、非线性、模态、瞬态、疲劳、传热等分析功能。它能够处理线性及非线性结构、振动、热力耦合等复杂问题，支持多部件、多连接问题的分析。

 （图片来源：迈曦软件官网）

此外，MxSim工程CAE仿真分析软件是迈曦软件的旗舰多物理场仿真工具，集成了流体、电磁、热、电化学、声电场等多个分析模块，并支持结构-热、结构-声、流体-结构等多物理场耦合分析。该软件的流体分析模块支持复杂外形及大规模计算，电磁分析模块适用于电机、变压器等行业。其全流程GPU并行求解能力使得计算速度大幅提高，适用于上亿网格计算，显著优于传统CPU计算的商业软件。

英特仿真-INTESIM系列

英特仿真旗下产品包括结构分析、多体动力学、强弱耦合以及流体分析等多个领域的先进仿真工具。英特结构分析软件（INTESIM-Structure），具备强大的分析功能，能够模拟复杂的固体力学问题，尤其擅长解决结构非线性问题。该软件支持稳态、模态、屈曲、响应谱等多种分析类型，且在与商用软件的对比中，计算结果误差基本在1%以内。英特刚柔耦合多体动力学软件（INTESIM-FMBD），专门用于由刚体和柔性体组成的多体系统分析。该软件支持运动学、动力学、静力学和特征值分析，并具备强大的刚柔接触分析能力。英特强弱耦合CAE分析软件（INTESIM-Multiphysics），则是一个多物理场耦合仿真平台，支持结构、流体、热、电磁、声学等多个物理场分析，并能够处理复杂的强弱耦合问题。

 （图片来源：英特仿真官网）

此外，英特压力基流体分析软件（INTESIM-CFD），提供了先进的流体动力学分析功能，支持从不可压缩流体到高速可压流体的全速流动分析，广泛应用于航空、航天、电力、汽车等领域。具备多种湍流模型和动网格方法，支持10亿级超大规模并行计算，且与商用软件相比，其误差在5%以内。该软件还支持与其它物理场的联合仿真，满足了复杂工程问题的多场耦合需求。

南京卡仕福-SPDM软件

卡仕福的SPDM（仿真流程与数据管理平台）定制开发服务，是指为卡仕福仿真流程与数据管理平台提供的人工配套服务，包括定制开发、系统实施、自动化流程搭建、二次开发、系统集成等，提供高品质的软件与服务。该平台是企业数字化转型仿真管理的核心内容之一，一方面可以解决仿真数据的统一存储和应用问题，另一方面可以实现仿真业务的标准化、流程化、自动化，提高研发效率。主要对标Ansys Minerva（由Aras提供支持）。

该平台实施过程中可以实现与现有业务系统的打通，如用户系统、研发管理系统、HPC调度系统、邮件系统等，将以往过程琐碎、往复且滞后的线下任务派发、产品数据获取、仿真结果提交等工作，全部转移到标准的线上工作流中处理。标准化仿真业务流程推动不同用户角色线上协作，实现仿真数字化流程的统一管控，让所有仿真任务在平台上流畅衔接、高效运转。

戴西软件-CAxWorks.PreSys、CAxWorks.VPG

CAxWorks.PreSys通用有限元仿真软件和CAxWorks.VPG汽车碰撞安全仿真软件是戴西软件的旗舰产品，前者是一款高效率、功能强大的通用CAE前、后处理软件，其与多种CAD和CAE软件有良好的接口，并具有强大的有限元网格划分功能，可广泛应用于汽车、航空航天、电子、船舶、土木等工业领域；后者是一个完全集成的、动态的、非线性的有限元软件包，用于创建、分析、编辑和动态可视化非线性工程问题。 CAxWorks.VPG 技术主要用于汽车行业整车系统级和零部件的仿真分析，包括整车碰撞安全、乘员保护安全、行人保护安全、电池包（PACK）安全、结构刚强度分析以及虚拟道路载荷分析。

 （图片来源：戴西软件官网）

除了以上CAxWorks系统的两款旗舰产品，戴西软件的AutoSim系列还具备流场仿真分析、有限元解决方案，以及专门为静谧性及振动问题仿真分析软件，可对标Ansys多类工具。

索辰信息-通用计算流体力学软件

索辰信息开发的多个工程仿真软件涵盖流体、结构、电磁、声学、光学等领域，凭借其强大的核心算法，已广泛应用于军工、科研等行业，持续推动行业技术创新。其中索辰通用计算流体力学软件采用基于气体动理论的介观尺度方法，支持计算连续、稀薄、可压及不可压流动等问题，拥有强大的前后处理功能，广泛应用于航空、航天等领域，已能替代Ansys Fluent软件。

（图片来源：索辰信息官网）

另外，索辰结构力学分析软件支持静力学、动力学、热力耦合等多种分析类型，拥有完备的材料模型和单元库，可高效解决非线性问题，广泛用于军工单位和科研院所，已能替代Mechanical软件。索辰声学仿真分析软件基于有限元法和物理机制法，满足动声学分析需求，可替代VA one和Actran，已在军工领域得到广泛应用等。

西安前沿动力-FEMLab

西安前沿动力研发了计算流体力学、计算结构力学、气动弹性力学等多学科、多物理场的工业仿真软件平台，已有五大类10余套成熟软件产品交付使用。其中，通用有限元软件 (FEMLab) 是一款对标Ansys、MSC.Nastran的通用结构有限元仿真模块，其专用于复杂结构模型的静力学、动力学和热传导分析。FEMLab提供了多种分析功能，包括线性/非线性静力学分析、模态分析、谐响应分析、瞬态响应分析及热传导和热固耦合分析，适用于各类工程应用。

（图片来源：前沿动力官网）

据其介绍，FEMLab支持丰富的单元类型，具备强大的求解功能，涵盖了线性及非线性静力学分析、模态响应等多项工程分析。软件提供先进的后处理功能，支持曲线绘制、云图、等高线显示等，还具备开放式应用接口，支持定制化改造。

上海格宇软件- ArcherMesh

通用有限元网格剖分引擎 ArcherMesh 是由上海格宇软件自主研发的一款高性能网格剖分工具，支持多种复杂几何体的网格生成，涵盖了虚拟几何处理、曲面和实体网格生成、包面算法、网格控制等模块。其核心功能包括三角形、四边形、混合单元及多边形单元的生成，支持高效的网格优化、质量检查及自适应剖分，并提供丰富的后处理功能。

（图为多面体网格图例，来源：上海格宇软件官网）

ArcherMesh特别适用于芯片封装、汽车声场、结构分析等多个领域，在网格生成精度和效率上已达到商用软件的水平，广泛应用于电磁、流体、结构等多个工程场景。除此之外，上海格宇软件开发有通用有限元前处理软件 ArcherPre、有限元前后处理通用渲染引擎 ArcherRender和有限元通用几何接口ArcherVcad。