CAE應該怎么學？ - 下篇
這一篇文章，接著昨天的CAE應該怎么學？- 上篇?繼續(xù)講CAE的學習方法。
?
三??基于軟件學習理論
? ? ? ?今天大量的人學習有限元，有兩個極端 或者說誤區(qū)。一個極端是去花時間從頭開始學有限元理論。我指的不是學校里科班出身聽老師講的有限元課，而是工作中在要用到有限元時先去找一門有限元的網課去聽。另一個極端是覺得只要學會點鼠標操作軟件，能算出云圖結果就算學會了有限元，而理論完全不重要。
? ? ? ?過左和過右都是學習的誤區(qū)。在《論語·雍也》篇中，子曰：質勝文則野，文勝質則史，文質彬彬，然后君子。不太恰當的把它遷移到有限元仿真里面來，“質”就對應軟件操作技能，“文”對應理論水平。二者需要結合兼顧，互為助力，共同進步，才能“文質彬彬”，成為合格的有限元分析工程師。所以，我對學習有限元方法的第三條建議就是，基于軟件學習理論，把軟件當作學習理論的腳手架。學習有限元最理想的過程應該是一個軟件操作實踐-力學/有限元理論 相互促進，螺旋上升的過程。首先學習基礎的軟件操作方法，學過以后你可能會有很多疑惑。比如對于完全零基礎的小白來說，可能都不知道應力是什么，應力為什么有分量，為什么要畫網格等等。帶著這些應用中遇到的問題，回頭有時間的時候去翻材料力學書補應力的概念，去找彈性力學教材找三維的應力張量定義，去找理論手冊中關于網格和單元的概念。然后你在學習單元公式的時候可能看到了應力計算在高斯積分點，看到了單元分為一階和二階，回過頭在有限元軟件里找到相應的選項，加深你的理解。看到這里有些人可能會說，ANSYS APDL比Workbench更適合學習有限元底層理論，因為APDL暴露出了更多底層概念，比如單元和各類算法等。我個人對這類觀點持旗幟鮮明的反對態(tài)度。這就引出了我的第四條建議。
?
四? 學習最新軟件和最佳實踐
? ? ? ?我的第四條建議是：學習的時候，只要條件允許，就應該爭取學習最新版本的軟件，學習你當前在業(yè)內能找到的最佳實踐。甚至為了確定你該學哪個軟件/哪個工具，你值得像買手機、選房子那樣仔細做一番比較評估之后再做決定。
? ? ? ?這是我的觀點。我知道有很多人可能持有不同觀點，沒關系，你可以聽我狡辯（不是）了解一下我得出觀點的邏輯。我建議學習最新版軟件的第一個理由是，新版軟件總是具有更多、更強的分析功能。少有的反例包括ANSYS Workbench在19.0以后去掉了FE Modeler工具，Abaqus在2016版本以后刪除了CFD模塊。但無論如何，新版軟件總是代表了這些仿真軟件公司對仿真技術未來發(fā)展的最新理解。即使是上面兩個反例，也是因為FE Modeler工具大部分的功能有了更好的實現方案（External Model），以及達索收購了專用的CFD仿真工具，刪除那些技術就表示ANSYS和達索系統(tǒng)公司官方認為它們已經完成了相應的歷史使命，該被淘汰了。
? ? ? ?新版軟件的那些功能，對于初學者來說可能有很多都暫時用不到，比如你可能會在新版本的ANSYS Workbench界面上看到 增材制造（AM工藝） 的按鈕，而你也許在很長時間內都不會點開它。但是沒關系，哪怕你只是在使用基礎功能的時候偶爾瞄到一眼，軟件里那些新增的按鈕也在你心中留下了淺淺的印象。你會知道啊原來這軟件還能做這一類仿真，未來某天，也許這一粒種子就將生根發(fā)芽，誰說得準呢。
? ? ? ?學習新版軟件的第二個好處是，新版軟件一般總是會變得更簡潔易用，更傻瓜化。無論是從ANSYS經典的APDL界面升級到Workbench，還是后來的ANSYS AIM，再到2021版本發(fā)布的Discovery，軟件廠商總在不遺余力的降低仿真分析的門檻。（關于這個主題后面我也會再展開論述）
? ? ? ?你學不會有限元理論，或者是因為你自己的好奇心和驅動力不足，或者是你沒有掌握正確的方法，沒找到合適的學習路徑和資源。但這都怪不到“軟件太傻瓜化”頭上。作為任何領域的一款軟件，界面做的更加簡潔易用，降低入門門檻，永遠是一款軟件工具該具備的優(yōu)良美德。
? ? ? ?使用舊版軟件和老舊的界面，同樣的操作新版需要一步，舊界面可能需要三步到五步。這些繁瑣的操作就像貧窮時候經歷的苦難，你可以在使用新工具的時候感慨它的易用性然后憶苦思甜，但永遠不要單純的“感謝苦難”。對，別懷疑，我指的就是ANSYS APDL。
? ? ? ?最后一個理由，你的公司/所在的組織可能由于各種原因（包括但不限于協(xié)作的要求、購買新版需要的成本的限制，以及已有成熟高效的流程），繼續(xù)使用舊版本的軟件。但你作為一名學習者，無論是申請學生版還是用其他手段也好，都應該盡量追求最新版。可能有一些新版本只是更新了界面，對你現有的工作流程和效率來說沒有提升，那沒關系，同款軟件的功能大抵相似，學了新版也完全不影響你使用舊版本；而如果新版本的軟件真的有了革命性升級，能讓你原本需要幾天的工作流程數以十倍的縮短時間提升效率，那么將這個升級告知你的組織，并爭取推動組織采用新技術更新現有工作流程并獲得效率提升，就可以是你的責任。
總結一下，我對學習CAE的方法，一共提出了四點建議：
任務驅動，帶著問題學習。
先了解共性的軟件基礎知識，然后直奔需求開辟一條最短學習路徑。
把軟件當作學習理論的腳手架，軟件操作和理論學習并駕齊驅，同步提升。
盡量學習最新版軟件和最佳實踐。
【免責聲明】本文來自CAE知識地圖?，作者畢小喵，版權歸原作者所有，僅用于學習等，對文中觀點判斷均保持中立，若您認為文中來源標注與事實不符，若有涉及版權等請告知，將及時修訂刪除，謝謝大家的關注！
