如果別人不相信你的 CAE 分析結果怎麼辦？

01-06

之前面試時候遇到的一個有意思的問題。如果你向設計部門或者客戶彙報你的 CAE 結果，但是對方並不相信你的分析結果，對方也沒有模擬的經驗。那你怎麼樣說服對方呢？

先說結論：完善的流程是保障CAE分析結果可信可靠的最主要手段。只要是在正確的流程下完成的CAE分析，就值得相信。

在開發過程中，CAE的結果是否可信可靠往往是困擾產品工程師和CAE工程師的一個問題。常聽到有人戲言，CAE的結果除了CAE工程師誰也不信，試驗的結果除了試驗工程師誰都相信。這也確實是很多公司的現實寫照。

之所以產生這樣的困惑，其實是對CAE方法和CAE在產品開發中的作用的誤解。以「準不準「來評價CAE分析結果本身就是錯誤的。

Engineering is the art of being approximately right rather than exactly wrong

- Prof. Rod A. Smith

以有限元為代表的CAE方法是對物理世界的近似模擬，是將物理世界中的一些規律抽象出來之後，建立近似模型來對物理世界的模擬。既然是近似模擬，就必然會存在誤差。從另一方面，樣件、測量都存在誤差，做試驗也從沒有兩次試驗之間分毫不差的時候，因此必須要認識到無論CAE分析還是試驗都是存在一定的誤差的。對於有一些試驗，試驗誤差是遠大於分析誤差的，這時候難道還要求CAE分析與試驗一致嗎？

在產品研發過程中，評價CAE分析結果的唯一標準應該是是否能在產品開發中發揮作用。CAE在開發中起到的作用主要有兩個方面：校核產品設計和指導產品設計。如果把CAE分析結果看成一個產品，那麼對CAE分析團隊來說，要做到的是提升產品質量，更好的完成校核和指導的作用。這就需要提升分析的一致性和標準化。所謂分析的準確性，其實是一個質量問題，而質量問題歸根結底是管理問題。

從質量體系的角度來看，改進產品質量最重要的就是做好過程管理。這裡就不展開了，具體的實現方法每家公司都會有點不一樣。總之，要從人機料法環的角度出發，規範CAE分析的每一個環節，使一個工況在不同項目，不同節點，不同工程師的分析結果都能具有一致性。同時做好分析結果的監控和測量，使流程體系可控可信。

以一個最簡單的計算剛度的工況為例：

執行分析的工程師要經過培訓，具備相應的知識和技能；
分析的輸入需要可信可靠，需要核查數模是否正確，材料參數來源是否可靠，材料參數的處理是否正確等等；
劃分網格及搭建分析模型符合相應的標準和規範；
分析用的軟體要經過驗證，有時軟體的版本升級會帶來結果的差異，這些都需要小心謹慎的進行驗證；
模型的簡化和邊界條件符合分析標準和規範；
分析後結果的讀取符合標準和規範；
分析結果經過同行評審或上級評審；
分析過程有完善記錄，分析模型歸檔保存並建立記錄以保證可追溯性。

做好這個分析的每一個環節，就可以保證最終的分析結果是可信可靠的了。

另一方面，CAE分析團隊也要認識到CAE分析的局限性，在工程開發中對不同的CAE分析工況劃分等級和應用範圍。畢竟有的工況可以支持設計團隊完全的虛擬化開發，而有些工況還是需要進行最終的試驗驗證，也還有很大一部分工況是需要幾輪開發試驗的。但是只要做到規範標準，明確每個CAE分析工況的能力等級和在開發中起到的作用，也就不存在什麼分析準不準的問題了。

肯定會有這樣的情況，就看cae團隊如何去爭取這樣的實力被他們信服了。有些公司中cae是評審必備的環節，這個不管信不信服都得有這部分工作。除非設計等其他人提出非常專業的質疑。如果不屬於必須環節，而是設計主導整個環節，cae單純是輔助設計做計算器這樣的工作，那麼他們肯定更強勢，有質疑很正常，首先你只要分析環節沒有錯，符合提供的工況環境，完全可以跟他詳細闡述你的想法過程，讓他明白你對每一步工作處理的方法和原因，從專業層面讓他信服。這個過程也是你理清自己思路和自己分析工作的過程，也是推廣cae的一個過程。

如果有實驗隊標，完全沒必要爭論先，直接實驗獲取結果對比就是。

反正我得想法是用cae團隊能力讓人信服，如果你們之前有過同樣分析工作，你們提供的cae報告對他們的指導起了作用，或者解決了故障問題，他們應該心裡有數，對cae的信服和依賴會逐步提升的，這是個積累的過程，說的通俗的就是面子是自己掙來的。

一時想到的有不足之處歡迎指出。，手機答題比較亂，希望有點用。

靠說很難解釋清楚，唯一的辦法是好好寫報告，並且取決於是什麼問題。

從報告角度說，上來就放一張free body diagram是墜吼的。告訴別人，你考慮了哪些零部件組成的一個小系統，施加了什麼載荷（集中力，分布力，慣性力，etc.），考慮了哪些邊界條件。再來一張你用的材料參數，哪些linear的哪些non-linear的等等。基本上只要FBD和材料參數對了，結果至少就對了一大半。

從問題類型來說，如果是算應力(stress)或者位移(displacement)的，一現在的有限元算出來的都非常精確，沒啥好懷疑的，大不了跟以往項目作作對比；算斷裂之類，比如J積分，對方一般不懂，你直接告訴他是個Indicator就行了，越解釋越亂；算失效壽命之類，那你就得告訴對方這個結果只能作作參考，A to B comparision，結果是靠不住的。

總之是這一個交流的過程，有什麼說什麼，說實話即可。

接觸CAE時間不長，只有一年不到。對此略有體會，想回答一下試試看。如有不全面、不正確的地方，還請指正，謝謝！

即使客戶沒有CAE軟體的使用經驗，也肯定應該懂一點產品本身的性能、物理建模或者數值分析，等。

所以，如果有人「不相信」模擬結果，並能提出有效的質疑，那麼接下來就不應該著重對客戶介紹軟體本身流程，而應該先推敲研究物理過程，然後正確簡化物理模型，接著進行物理建模，最後給客戶講明白。

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1. 拋開物理談CAE有如空中閣樓。客戶即使沒有模擬經驗，也肯定有實踐經驗（物理圖像）。客戶不相信模擬結果往往是因為做CAE模擬的工程師忽略了某些重要的物理條件，使得模型本身不正確，於是模擬結果可能會出現嚴重的誤差。

2.即使模擬的結果看上去像是對的，但客戶看出做CAE模擬的工程師在建立模型的時候做了不能讓人信服的假設（比如一個貌似合理的參數），並且沒能有效討論該假設的可靠性，於是讓人懷疑工程師給出的結論是「湊」出來的。

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CAE軟體的入門不一定很難，深入學習下去也不一定很難，按照標準化教程建一個標準化的模型通常會是簡單的。然而即使是某些CAE軟體自帶的教程也並非總是正確，而正確的教程如果使用不當也會變得不正確。

想要說服別人肯定要先說服自己。不妨考慮一下自己對軟體了解多少，對數值計算了解多少，對物理過程了解多少。再問能不能說服自己，最後再談如何說服別人，這樣才比較負責。

導師曾說過一句話「有限元模擬計算結果，除了自己沒人會相信」。畢竟不同的人計算，建出的模型不同，設置的參數不同，算出來的結果肯定是不同的，不確定因素太多；甚至想人為的調整參數湊結果什麼的也簡直太簡單了。所以你說的這種情況太常見了，像我是做高非線性問題的，很多東西很難解釋清楚。曾被甲方問過很多次「你怎麼知道你算的就是對的呢？」，甚至還有人說過「我不懂，但我就覺得你算的不對」這種話。

所以一般我都會加入一些對比計算的內容，比如討論模型網格大小、模型範圍、載入步長、載入方式等這些對計算結果敏感的參數選取不同的值時計算結果的對比，盡量把工作做得更加細緻一點。

當然如果這樣對方還有疑問，那最簡單的做法就把以前做過實驗的算例給他看咯，對比實驗和自己模擬的結果說明自己在這方面計算的準確性。如果自己以前沒做過相關實驗那就引用經典實驗，選一到兩個，做出來後就可以每次都放在報告裡面啦。

對了，還有很重要的一點就是底氣一定要足，首先要在氣勢上壓制對方，個人體會有時候這比做對比驗證什麼的有效多了。

這個問題本身就有點問題，CAE的結果從來就不能成為一個分析報告的最終評判標準，不論對方是否有模擬經驗，只要有項目設計和工程經驗，都會質疑任何模擬模型的結果，因為模擬的結果從來就不可能是絕對正確的。

也許在材料工程或者機械設計領域，模擬結果會比較接近實際測試結果，然而在比如岩土工程，模擬的結果往往只有參考價值。很多人把這種差異性歸結於FEM背後的演算法上。其實比演算法差異更嚴重的分歧在於模型本身。

任何模擬模型都代表著模型設計者對於這個問題的主觀看法，而在設計過程中也一定摻雜著設計者本人的經驗參數。在實際項目設計過程中，絕對客觀的模型是不存在的，因為未知的參數實在太多。至於validation，很遺憾，絕大多數時候，是沒有辦法進行validation的。比如你設計一個邊坡擋土牆，除非哪天滑坡真的發生，否則你永遠也沒有辦法validation。

對於任何一個模擬模型，任何人都可以毫不猶豫的質疑其正確性。那麼模擬的意義在哪裡呢。模擬的意義在於成本，我可以為一個模型設置50，100甚至無數種條件和不同的參數，而進行這些不同的分析，我所付出的成本基本只是模型的計算時間而已，也許你可以質疑其中任何一個結果，但是只要我的設計本身沒有原理上的錯誤，那你就無法質疑我通過這50，100個模型所獲得的變化趨勢。這樣的變化趨勢，加上實際實驗獲得的第一手數據所組成的報告，是任何人都無非隨意質疑的。

僅針對問題，不討論CAE置信度的問題。

首先，要讓對方信服，分析師自己要對產品性能和結構上的特徵有充分的了解，知道關鍵特徵，知道敏感性，設計師憑經驗看得出的失效模式你也要看得出。有些分析師是牽著設計師或客戶走的，關鍵就是他懂的客戶不懂，客戶知道的他也知道。

平時多跑跑實驗台，多下下生產線，CAE本身就是工程的東西，有所謂有所不為。人老設計師一套蘇聯老掉牙的強度公式可以支持幾十年，靠的就是數據和實例，知道這套東西的深淺。CAE方法比老公式更完整更通用，但別躺在軟體層面，臨時抱佛腳是不行的。

反問他們。你們用設計規範裡面的演算法做的設計你們很相信嗎。規範的演算法就沒有簡化嗎。 cae也是簡化也是逼近咋就不信了。同樣是簡化的規範演算法為啥就深信不疑了

沒有validation的話自己就應該第一個不信吧。。。

從研究生的時候就聽到這麼一種說法:

搞模擬的相信做試驗的結果，做試驗的相信搞模擬的結果

不敢苟同@Brandon Lu 的觀點。只是簡單說一下土木工程岩土方向或者隧道方向的模擬情況。無論是高校的老師還是工程技術人員，普遍對土的變形的模擬結果存在質疑的。到目前為止，針對土的本構本構模型被提出了許多，然而真正能準確的計算土的變形的本構我認為是不存在的，基於不同的本構模型，計算的變形結果往往差別很大。土是自然界自然形成的物質，影響土的變形的內在因素實在複雜，並不像鋼結構或者混凝土等人工製造的構件。土的變形理論還是要走很長的路，而且會走很長時間的。土木工程結構方向針對鋼筋混凝土結構或者鋼結構的模擬結果還是讓人滿意的，往往和實驗結果或者實際的工程相差不大，大家還是傾向相信模擬結果的。

針對題主的問題，我認為如果題主根據以前的案例相信此次的模擬結果是可靠的，可以拿出以前模擬的案例，告訴客戶CAE模擬的結果被成功運用到實際工程的案例。然而，如果以前模擬的結果和實際的情況普遍不一致，還堅持讓客戶相信此次的模擬結果，那我只能聳聳肩表示無奈了。

上安全係數

you can you up， no can no bb

沒有實驗支持的CAE都是耍流氓。

CAE這個技能在我看來分三個層次，第一個層次怎麼用，第二個層次幹什麼，第三個層次對不對。第一個層次的回答會告訴你怎麼按按鈕或者好一點的告訴你輸入文件每條命令的意思。第二個層次的人回答你什麼是流程怎麼干。第三個層次回答你VV。題主以一個第一個層次的水平想回答第三個層次的問題太難了。這不是你能考慮的問題。以現在中國CAE的水平，極少數的人能回答到VV的水平。所以中國CAE很落後，當CAE已經在國際上討論如何進入下一個階段的時候，中國還在考慮怎麼用的問題。

羅列你做的項目，尤其是和試驗對標過的案例！

不是我吹，我自己模擬出來的結果我自己都不信

別人很大可能僅僅是不相信你而已，不要誤解了。

CAE結果出來最怕設計人員盲目相信，而不是不信

用實驗來對標，驗證模擬模型的有效性，這個思路嘛。

首先，證明模擬模型搭建的合理性，

第二，儘可能用通俗的物理力學來解釋模擬結果。

第三，通過與以往模擬結果對比，找出導致模擬結果不同的原因。

第四，拿以往試驗結果與模擬對標的數據給客戶看。