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启航这一年！中联西北院仪器仪表以技术成果转化激活创新动能
发布时间：
2025-12-26 11:12
来源：
中联西北工程设计研究院有限公司
部门：
仪器仪表院 莫文茹
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党的二十届四中全会提出，全链条推动高端仪器等重点领域关键核心技术攻关取得决定性突破；加快高水平科技自立自强、引领发展新质生产力。这一部署为包括仪器仪表在内的高端仪器产业高质量发展指明了前进方向与根本遵循。仪器仪表作为支撑科学研究、经济发展的战略性基础性产业，是培育新质生产力的关键支撑。
2025年初，中联西北院践行“锻造国机所长，服务国家所需”的使命，紧抓国产化替代与产业智能化升级的历史性机遇，传承工业设计基因，揭牌成立“仪器仪表设计研究院”。过去一年，中联西北院仪器仪表院以创新破局，以转化赋能。深耕高端制造设计领域、生产现实难题，潜心研发，通过虚拟仿真的数字赋能，仪器仪表院成功孵化出两项自主软件著作权。实现了从技术积累到自主创新、从技术突破到市场价值的高效跨越，其应用边界可延伸至航空航天、新能源、电子制造等多个战略性新兴产业。
《多物理场耦合仿真系统V1.0》
随着高端仪器仪表、航空航天器、新能源装备等产品向着极端化、集成化、智能化方向发展，其性能往往在热、力、流、电、磁等多重物理场的复杂交互与极端条件下接受考验。传统的单一场仿真已无法揭示产品在真实服役环境中的综合表现与潜在失效风险。《多物理场耦合仿真系统V1.0》正是为应对这一挑战而打造的通用型、高性能仿真底座。
该平台的核心创新在于其强大的“耦合”与“集成”能力。它并非多个单一物理场仿真工具的简单堆砌，而是一个能够支持结构力学、流体动力学、电磁场、传热学、声学等多种物理现象统一建模与协同求解的集成环境。用户可以在平台上灵活定义物理场之间的耦合关系，例如，研究电机发热对其结构变形和电磁性能的影响，或者分析气流对精密光学平台振动的扰动。
系统提供了从几何建模、材料属性定义、网格划分、耦合机制设置、求解器调用到结果可视化分析的全流程管理功能。其独特的“协同求解计算”引擎，能够智能调度不同物理场的专业求解器，处理耦合方程组，确保计算效率和精度。基于WebGL加速的3D可视化模块，可将复杂的耦合仿真结果，如应力云图、流线分布、温度场等，以直观、交互式的方式呈现，支持工程师进行深入的切片分析和多方案对比。
该平台的建成，能够为复杂工业产品与系统（如精密仪器仪表整机、特殊工业厂房环境、高端实验测试装置）提供从前沿性能预测、潜在问题诊断到优化设计方案的全链条数字化验证服务。它不仅是科研创新的“加速器”，未来更可广泛应用于汽车、能源、电子、生物医疗等行业的研发，成为提升产品可靠性、缩短上市时间、降低物理测试依赖的核心工具。
《电解智镀仿真系统V1.0》
电镀作为精密仪器、电子元件、航空航天部件等产品制造中的关键表面处理工艺，其镀层均匀性、结合力、耐腐蚀性直接影响产品的最终性能与可靠性。传统工艺优化高度依赖实验试错，成本高昂、周期漫长。《电解智镀仿真系统V1.0》正是为破解这一痛点应运而生。
该系统实现专业级工业仿真方法，能够对电解电镀过程进行高保真的动态模拟与可视化分析。其核心功能在于构建虚拟的电化学“战场”，实时计算并展示槽体内电场强度的分布、镀液中金属离子的浓度变化、以及工件表面镀层的沉积速率等关键参数。用户可在系统中自由设置并调整电流密度、溶液温度、镀液成分及搅拌条件等数十项工艺参数，瞬间观察到参数变化对镀层质量的影响。
更深层次的价值在于其“多物理场耦合”能力。电镀过程本质上是电场、流场、浓度场及电化学反应等多物理现象强烈耦合的复杂过程。该系统能够精确模拟这些场之间的相互作用，例如，分析电流分布不均如何导致边缘效应，或流场不稳定如何引起离子供应不足而形成针孔。这使工程师能够在计算机上完成以往需要数百次实验才能完成的工艺寻优工作，大幅缩短研发周期，降低物料与能耗成本。同时，系统支持导入实际实验数据，实现仿真与实测结果的对比验证与迭代校准，不断提升模型的预测精度，最终形成可指导生产的“黄金工艺”参数库。该软件已初步应用于内部工艺攻关项目，未来可向涉及精密电镀的电子、汽车、军工、珠宝等行业提供技术服务和软件解决方案，助力客户提升产品质量、实现绿色智能制造。
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2025-12-26
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