根据年度采购计划安排，我校拟于近期采购（或建设）“多物理场建模仿真项目”软件，现向社会公开征集项目建设方案，诚邀有相关资质的供应商来电咨询或现场勘测，我校将组织专家对各方案进行论证，并作为建设项目的参考依据。

一、项目征集概况

1、项目建设名称：多物理场建模仿真项目

2、项目建设地点：现代教育技术中心机房

3、项目建设内容、功能要求（详细）：

（一）建设内容：

由于科研、教学等需求，拟采购一套多物理场建模仿真项目，其中包含多物理场耦合仿真软件系统，以有限元法为基础，通过求解偏微分方程（组）精准刻画真实物理现象，核心围绕多物理场开发，具备一次性同时求解的直接耦合能力，而非一次仅能求解一两个物理场的间接耦合，完全契合当前多场仿真需求。还包含数值计算与科学编程软件系统，此系统具有不可替代的核心价值。它提供了集算法开发、数据分析、数值计算、可视化及模型仿真于一体的高级技术计算语言和交互环境，已成为全球高等教育和科学研究领域的事实标准，绝大多数国际顶级期刊论文、学术会议及工程项目的算法仿真与数据处理均依赖该软件完成。其拥有极其完备的专业工具箱、全球公认的学术标准地位以及无可替代的集成仿真生态，是学校相关学科开展高水平教学与科研工作的核心工具和必要基础设施。

多物理场耦合仿真软件系统：

1.软件的功能需求

1.1使用有限元算法。

1.2具有多物理场（三个及以上）一次性同时求解的直接耦合功能。

1.3图形化用户界面，预置前处理、求解器，以及后处理功能。

1.4具有图形化界面的App开发器。

1.5具有图形化界面的仿真数据管理工具。

1.6具备网格划分工具。

1.7具有CFD仿真功能。

1.8具有微流体仿真功能。

1.9具有多孔介质流仿真功能。

1.10具有管道流仿真功能。

1.11具有金属热处理仿真功能。

1.12具有热传递仿真功能。

1.13具有CAD导入功能。

1.14具有几何仿真功能。

1.15具有几何设计功能。

1.16提供文档详细的案例模型、App示例。

2.基本功能

2.1所有数值计算均可基于有限元方法。

2.2不限数量的（>3个）多物理场耦合，所有物理场按照统一的工作流程进行建模，并且可以直接同时耦合求解所有的物理场。

2.3在同一个操作界面中提供前处理器、求解器和后处理器，无需切换软件。

2.4提供图形化自定义偏微分方程接口（系数型、广义型、弱解型），不需要用户编写程序就可以求解自己的方程，并可以与预置的物理场接口耦合。

2.5提供代理模型训练功能，包括深度神经网络（DNN）等函数。

2.6提供代理模型训练研究，可以快速生成代理模型所需的研究步骤。

2.7可以导入/导出数据文件、表格等。

2.8可以很方便地与Microsoft Word连接，自动编写Word文档。

2.9提供查找功能，以及快速比较并列出不同模型文件之间差异的功能，且可以在不同模型文件之间进行模型节点的拷贝和粘贴。

2.10提供JAVA运行环境，可以直接运行JAVA代码来辅助建模。

2.11提供与OpenAI的通讯功能，可以通过AI来辅助建模和编写JAVA语法的方法代码。

3.流体计算功能

3.1可以求解蠕动流、层流、湍流、高马赫数流问题。

3.2提供两相流（分散型、分离型）、多相流、相传递仿真功能。

3.3提供常用的RANS湍流模型（包括应变模型和应力模型）、大涡模拟，以及分离涡模拟。

3.4提供浅水方程、薄膜流、多孔介质流、旋转机械流仿真功能。

3.5提供多孔介质层流和湍流，以及两相流和多相流仿真功能。

3.6预置常用的非牛顿流体本构模型。

3.7流热耦合等多物理场耦合接口。

4.微流体仿真功能

4.1可以模拟电泳、磁泳、介电泳、电渗和电润湿等。

4.2提供两相流接口，包括水平集、相场，以及动网格方法。

4.3进行稀薄气体流动的仿真。

4.4提供多孔介质流、稀物质传递仿真功能。

5.多孔介质流体计算功能

5.1提供多孔介质流模型，包括达西定律、Brinkman方程、理查兹方程、裂隙流。

5.2提供多孔介质多相流、热湿传递、局部热非平衡等仿真功能。

5.3预置多物理场接口，包括多孔介质传热、多孔弹性、多孔介质稀物质传递等。

5.4可以计算相变。

6.管道流计算功能

6.1通过一维流动模型仿真管道和通道网络中的可压缩、不可压缩层流和湍流。

6.2可以定义多种管道，包括圆形、矩形、圆环形，并提供摩擦因子模型，支持变截面管道。

6.3提供管道中常用单元的集总特征，包括弯管、接头、阀门、泵等。

6.4提供水锤、管道声学、管道力学仿真功能，并可以与三维流体模型进行相互耦合。

6.5提供管几何形状库，可以快速创建参数化的管几何。

7.金属热处理仿真功能

7.1为冶金相变提供专业仿真功能，包括淬火、渗碳、相变诱导塑性。

7.2提供扩散型和位移型相变模型，并可以耦合计算相变潜热及其影响。

7.3可以方便地定义各种常见相，包括奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体，以及各种相变。

8.传热计算功能

8.1可以计算热传导、层流和湍流热对流，以及表面-表面、表面-环境，参与介质等类型的热辐射。

8.2提供航天器热分析功能，可计算轨道、太阳辐射、反照率和行星红外辐射。

8.3提供薄结构传热仿真功能，包含单层和多层的薄层、薄壳、薄膜，以及裂隙等特殊类型的边界条件。

8.4提供多孔材料传热计算功能，包括局部和非局部平衡、填充床传热。

8.5提供生物热计算功能，其中包含冷/热损伤计算。

8.6提供多达6000个气象站的环境数据，且包含用于计算太阳辐射（含多谱带）参数，并可以根据GPS坐标选择气象站。

8.7提供激光加热的边界热源，并可以任意自定义体或边界热源。

8.8可以将材料属性和热源定义为随任意变量（时间、空间、其他物理量）变化。

8.9提供相变计算功能，包括湿空气传递和建筑材料中的热湿传递。

8.10提供热电效应仿真功能。

8.11支持集总传热系统仿真功能。

9.几何仿真功能

9.1提供一维、二维、三维几何仿真功能，可以生成参数化几何结构。

9.2提供三维横截面、三维向二维投影、二维向三维拉伸或旋转等构建几何的功能。

9.3提供剪裁面功能，用于观察几何内部结构。

9.4构建几何过程中可以自动创建和更新选择，供后续建模时在其他操作中调用相关对象。

10.几何设计功能

10.1提供二维草图仿真功能。

10.2提供抽取中面、加厚、放样、倒圆角、倒斜角等三维几何仿真功能。

10.3可以对导入的几何进行面操作，包括位移、旋转和缩放。

11.CAD导入功能

11.1可以导入CAD软件创建的几何模型的主流文件格式。

11.2可以对导入的几何模型进行修复、删除细节等操作。

11.3可以对导入的几何模型进行虚拟化操作。

11.4可以设置几何对象对网格划分工具的可视性。

12.网格

12.1可以划分边、面、体单元，实现结构化和非结构化网格，其中二维提供三角形和四边形网格单元、三维提供四面体、六面体、棱柱、金字塔等网格单元，不同网格可以进行混合划分。

12.2提供智能化的一键网格剖分功能（根据几何和物理场接口自动调整），预置多种网格尺寸级别，如有必要，可以进行手动修正。

12.3可以手动进行网格剖分，调整点、边、面、体等各种级别的尺寸和设定。

12.4支持网格设置中包含参数化扫描。

12.5提供自适应、瞬态自动重新剖分、网格复制和细化、动网格仿真功能。

12.6可以对网格进行统计，对网格及其质量进行可视化分析。

12.7可以基于网格（包括计算得到的变形网格）生成几何。

12.8可以导入NASTRAN、STL、PLY、3MF等网格文件，并可以进行合并、变换、重新划分网格等操作。

12.9可以将网格导出，除本软件的原生格式，还包括二维（NASTRAN），三维（NASTRAB、STL、PLY、3MF）等文件格式。

13.求解器

13.1提供多种求解器，包含有稳态和瞬态分析（隐式、显式），特征频率、参数化、准静态和频域、模型降阶、时域显式、FFT。

13.2提供直接和迭代式求解器，以及多种预处理器，可以用于单机多核和集群（多机多核）并行计算。

13.3基于建模时使用的物理场接口和网格，提供智能化的默认求解器及建议，并可以手动调整求解器参数。

13.4提供全耦合和分离式求解器，并且对内存的使用无限制。

13.5以研究的形式，提供求解步骤序列功能，可以顺序进行一系列求解，并可以指定后续步骤对前序结果的调用特性。

13.6同一个模型中可以包含多个研究，在研究中可以调用其他研究的解作为初始值和有依赖关系的解。

13.7提供任务配置选项，可以定制计算任务。

14.后处理

14.1在同一个操作界面中集成后处理工具，可以进行图形化（1D、2D、3D、极坐标）后处理操作，显示所需的数据，包括线图、面图、截线图、截面图、云图、流线、电力线、箭头图、粒子追踪图，并可以在同一幅图中合并多种不同结果图。

14.2可以根据物理场自动生成对应的默认绘图，用户还可以设计后处理的模板。

14.3可以将瞬态，频域，参数化求解的结果生成动画，并保存成文件（gif、avi、WebM）。

14.4可以给出任意表达式的结果，包括积分、差、和、最大和最小值等。

14.5可以将不同的解进行合并处理，包括差、和、积，以及自定义运算。

14.6可以在图表绘图中交互式地提取结果。

14.7可以导出数据（txt，vtu格式）、图片（bmp、jpeg、png、tiff、gif、glTF）、网格文件（stl、ply、3mf）。

14.8可以在结果图中插入预置或自定义的背景图片。

14.9可以直接生成Word、HTML、PowerPoint格式的报告文件。

14.10可以进行数据转换，包括镜像、扇区对称和旋转、变换、二维拉伸和旋转为三维，以及边界元仿真结果扩展为域结果。

14.11提供50种以上预置的线性和对数分布的色表，用于根据任意变量着色，可以用户自定义色表并保存。

15.开发功能

15.1提供图形化的App开发器，包含所见即所得的表单编辑器和Java代码格式的方法编辑器，可以开发自己的仿真App。

15.2可以通过预览来测试App的应用，并在方法编辑器中提供调试工具。

15.3提供模型方法执行器，可以在计算过程中调用Java代码编写的方法。

15.4提供图形化的物理场开发器，可以创建自己的物理场接口。

15.5提供Java API，可以使用Java等语言进行二次开发。

15.6可以调用第三方语言编写的动态链接库。

16.仿真数据管理功能

16.1 提供图形化的仿真数据管理工具，可以管理模型开发过程中涉及的模型文件、App文件，及其他辅助文件，包括且不限于CAD文件、图像、数据文件等。

16.2提供版本管理工具，可以保存草稿、修订版本、合并和回滚版本。

16.3不同版本采用增量保存方式，以节约存储空间。

16.4提供查找和过滤功能，可以根据关键词、模型特征、参数等快速查找所需的文件和版本。

17.案例模型

17.1提供案例模型，并且每一个案例都附有文档，其中包括背景介绍、理论知识以及详细的操作步骤。

17.2案例已实现中文化，并提供中文的案例文档。

17.3提供不定期的更新，以便用户更新和补充最新版本的案例。

18.其他

18.1支持Windows，Linux以及MacOS操作系统。

18.2支持ARM架构的CPU。

18.3具有多种语言界面，包括中文简体和英文界面。

18.4可以调用安装计算机上的所有物理内核参与计算。

18.5对内存的使用无限制。

18.6对模型自由度数量无明确限制。

数值计算与科学编程软件系统：

1、主模块:

用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，用于技术计算，对代码、文件和数据进行管理，交互式工具按迭代的方式探查、设计及求解问题，数学函数用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等，二维和三维图形函数用于可视化数据，各种工具用于构建自定义的图形用户界面，各种函数将基于算法与外部应用程序和语言（如 C、C++、Fortran、Java、COM 以及 Microsoft Excel）集成。

2、为系统化地分析、设计和调节线性控制系统提供算法和应用程序。

可以将系统指定为传递函数、状态空间、零极点增益或频率响应模型。通过应用程序和函数（如阶跃响应图和波特图），可以分析和可视化时域和频域中的系统行为。具有工具箱可以自动调节 SISO 和 MIMO 补偿器，包括 PID 控制器。补偿器可以包括多个跨越若干反馈回路的可调节模块。您可以调节增益调度控制器并指定多个调节目标，如参考跟踪、干扰抑制和稳定裕度。您可以通过校验上升时间、超调量、稳定时间、增益和相位裕度及其他要求来验证您的设计。

3、软件提供了一套全方位的参照标准算法和工作流程应用程序，用于进行图像处理、分析、可视化和算法开发。

可进行图像分割、图像增强、降噪、几何变换、图像配准和三维图像处理。可采用交互方式分割图像数据，比较图像配准方法，对大型数据集进行批处理。利用可视化函数和应用程序，可以探查图像、三维物体以及视频，调节对比度，创建灰度图以及操作感兴趣区域 (ROI)。可通过在多核处理器和 GPU 上运行算法来进行加速。许多工具箱函数支持实现桌面原型建立和嵌入式视觉系统部署的 C/C++ 代码生成。

4、提供多种函数和 App，可用于均匀和非均匀采样信号的分析、预处理和特征提取。

工具箱包含一系列工具，可用于滤波器设计和分析、重采样、平滑处理、去趋势和功率谱估计。该工具箱还具备以下功能：提取变化点和包络等特征、查找峰值和信号模式、量化信号相似性，以及执行 SNR 和失真等测量。您还可以执行振动信号的模态和阶次分析。

借助 Signal Analyzer，无需编写代码，就可以在时域、频域和时频域同时预处理和分析多个信号，探查长信号，并提取关注区域。借助 Filter Designer，也可以选择各种算法和响应来设计和分析数字滤波器。

5、工具箱主要包含的函数适用于线性规划、二次规划、二进制整数规划、非线性优化、非线性最小二乘、非线性方程组和多目标优化。用于寻找最优解决方案、权衡多个设计方案以及将优化方法结合到算法和模型中。

6、软件提供寻找全局性的包含多个极大值或极小值问题解决方案。包括全局搜索，模式搜索，遗传算法，模拟求解。可以解决目标或约束函数是连续的、间断的、随机的、不具备衍生品的优化问题，包括模拟或未定义的值与一些参数设置的黑匣子功能。

7、软件提供一系列函数和 App，可用于数据描述、分析和建模。您可以使用描述性统计量、可视化和聚类进行探索性数据分析；对数据进行概率分布拟合；生成用于蒙特卡罗模拟的随机数，以及执行假设检验。借助工具箱提供的回归和分类算法，可以基于数据进行推断并构建预测模型；用户既可选择分类学习器和回归学习器进行交互式操作，也可使用AutoML以编程方式操作。

针对多维数据分析和特征提取，工具箱提供了主成分分析 (PCA)、正则化、降维和特征选择方法，能够识别预测能力最强的变量。

此工具箱提供了有监督、半监督和无监督机器学习算法，包括支持向量机 (SVM)、提升决策树、k 均值和其他聚类方法。您可以应用可解释性方法（例如部分依赖图和 LIME），并自动生成 C/C++ 代码以进行嵌入式部署。

8、软件是一个模块图环境，用于多域仿真以及基于模型的设计。它支持系统级设计、仿真、自动代码生成以及嵌入式系统的连续测试和验证。软件提供图形编辑器、可自定义的模块库以及求解器，能够进行动态系统建模和仿真。

9、软件可以基于物理连接直接相连模块框图建立物理组件模型。通过将基础组件依照原理图装配，为电机、桥式整流器、液压制动器和制冷系统等系统建模。

10、软件提供用于设计、仿真和测试操纵器、移动机器人及人形机器人的工具和算法。对于操纵器和人形机器人，该工具箱包含了使用刚体树表示形式的碰撞检查、轨迹生成、正向和逆向运动学以及动力学算法。对于移动机器人，该工具箱包含用于映射、定位、路径规划、路径跟踪和移动控制的算法。该工具箱提供了常用工业机器人应用的参考示例。该工具箱还包含可以导入、可视化和仿真的商用工业机器人模型库。（二）现有设备和场地面积（到现场实地考察）

二、方案供应商资质要求：

1.具有中华人民共和国独立企业法人的营业执照，工商税务登记证，经营许可证，能独立承担民事责任。

2.经营财务状况良好，无欠款、违约等行为。

3.有设计或建设校园实训室经验和案例。

4.有相关专业领域的设计资质。

三、公告时间：*开通会员可解锁*-*开通会员可解锁*17时止。

四、现场勘测时间：*开通会员可解锁*-*开通会员可解锁*17时止。

五、递交方案时间：*开通会员可解锁*起至*开通会员可解锁*

上午：8:30-11:30，14:30－16:30。

六、递交方案地点：实训楼7#501

方案发送邮箱：68660021@qq.com

七、现场答辩时间（可选）： 地点（可选）：

八、 联系人：徐老师 电话：*开通会员可解锁*

装备制造与车辆工程学院招投标领导小组

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