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1、编写说明CAE（Computer Aided Engineering，工程设计中的计算机辅助工程）软件是制造业核心工业软件，被誉为工业软件领域“皇冠上的明珠”，是一种综合性、知识密集型信息产品，融合了物理学、数学、工程学、计算机科学等多学科算法和技术，具有开发难度大、研发周期长等特点。在工业软件自主化、产业化紧迫形势下，国内科研院所、高校、企业纷纷投入自主工业软件研发，掀起了自主工业软件研发与应用热潮。对于如何降低行业低价值重复，发挥领域各主体关键作用，加速 CAE 软件产品化进程，开源无疑是当下最优模式之一。通过整合基础共性技术，制定开源共创协同机制，形成开源底座平台，依托开源底座平台构建

2、CAE软件研发与应用生态，实现 CAE 软件共创高质量发展创新路径。2022年7月，在开放原子开源基金会指导下，成立了开源工业软件工作委员会（OpenAtom openCAX，以下简称“工委会”）。工委会致力于构建一个国际化的开源工业软件工具链，推动我国开源生态有序发展，加速工业软件关键核心技术的积累和产业商用的迭代，为工业软件开源使用者、开发者、研究者提供国际化交流平台。工委会组建了10个SIG兴趣组，凝聚了国内工业软件开源力量，围绕工业软件关键内核技术开展研究，探索开源项目孵化培育。其中SIG7组聚焦CAE求解器集成框架领域，组织相关专家力量将研究成果汇编成本白皮书。本白皮书的主要目的是阐

3、述开源的背景和必要性，给出开源CAE软件的发展思路和技术路线，探索开源盈利模式，并通过FastCAE开源集成平台，给出CAE软件协同研发的具体实例，引导和激发工业软件研发企业、服务厂商、用户企业等主体投身开源，构建开放、共享、协作的研发与应用生态，打造中国特色CAE软件产品化路径。本白皮书共分为五部分内容。第一部分介绍 CAE 软件定义、应用场景及国内外发展现状；第二部分介绍 CAE 软件集成关键技术；第三部分介绍 CAE 开源集成框架模式思考；第四部分介绍 FastCAE-CAE 开源集成框架功能、架构设计及相关文档；第五部分介绍基于 FastCAE 的生态建设情况；第六部分介绍 FastC

4、AE 未来发展规划。本白皮书适用于自主工业软件研发、咨询与应用的组织机构，包括但不限于政府部门、制造业企业、工业软件企业、工业互联网平台企业、高校以及社会化工业技术与 IT 技术人才。期待和大家一起探讨、分享开源模式在自主工业软件发展中关键作用与价值，并和各位一同推动我国工业软件开源生态的发展和壮大。本白皮书的编写仅仅是开始，其中还有很多未及深入研究、清晰阐述和完整论述之处，恳请各位专家批评指正。指导单位指导单位开放原子开源基金会组织单位组织单位开源工业软件工作委员会（OpenAtom openCAX）编写单位编写单位哈尔滨工程大学青岛数智船海科技有限公司青岛海洋地质研究所珠海格力电器股份有限

5、公司编写人员编写人员唐滨冯光升吴艳霞李宝君王昊东王海峰杨成明马贵蛙万义钊陈宗衍目 录1 1 CAE 软件概述软件概述.11.1 CAE 定义.11.2 CAE 应用场景.21.3 CAE 国内外发展现状.32 2 CAE 软件集成关键技术软件集成关键技术.52.1 图形交互界面技术.62.2 几何建模技术.62.3 网格生成技术.72.4 后处理可视化技术.82.5 工程数据管理技术.92.6 CAE 软件架构技术.102.7 云计算和 HPC 技术.103 3 CAE 开源集成框架模式思考开源集成框架模式思考.113.1 我国 CAE 软件研发面临挑战.113.2 开源框架研发模式探索.13

6、3.2.1 开源框架模式优势.143.2.2 研发与应用开源框架.143.3 CAE 开源集成框架路径.153.4 CAE 开源集成框架目标.174 4 FastCAE-CAE 开源集成框架概述开源集成框架概述.194.1 FastCAE 框架简介.194.2 框架总体设计.204.2.1 系统架构体系.204.2.2 系统功能介绍.214.3 架构设计说明.294.3.1 基础数据结构设计.294.3.2 主要功能模块设计.324.4 求解器集成流程.364.5 相关文档和示例.385 5 FastCAE 生态构建生态构建.405.1 生态构建流程.405.2 研发生态与应用生态.415.3