国产几何内核 AMCAX:从 T 网格样条到工业级落地

工业软件的底层几何内核长期是受制于人的环节。九韶内核 AMCAX 的研发目标,是构建完全自主可控的几何内核技术底座,填补国内高端工业软件底层技术空白,并在航空航天、核工业等关键领域实现深度应用,保障国家重大装备研发的自主安全,扭转我国在几何内核领域长期受制于人的局面。

源头创新:T 网格样条几何建模理论

该项目在国际上率先提出并发展了具有自主知识产权的「T 网格样条」几何建模理论,以原创数学方法显著提升复杂曲面建模的效能与适应性,体现了明显的源头创新性。团队成功将理论成果工程化为工业级内核 AMCAX,在参数化建模、几何约束求解等关键技术上达到国际先进水平,实现了从基础理论到核心软件的贯通。

在算法层面,项目攻克了工业几何内核中多项被国外垄断的关键技术,包括自动保持连续性的复杂曲面自适应建模、几何约束求解与逆向工程等,实现了全功能国产内核的工程化落地,其稳定性与完备性达到工业级标准,并已通过航空航天、高端制造等严苛场景验证。

内核—平台—应用:全链条技术体系

以自主几何内核 AMCAX 为引擎,项目构建了「内核—平台—应用」全链条技术体系,推动 CAD/CAE 一体化与「设计—仿真—制造」协同能力的突破。其 POWER 平台与 NEXT 平台针对传统工业软件数据割裂、转换繁琐等痛点进行设计,已在航空、核工业、机床制造等领域实现商业化应用,拉动产业链升级并培育国产软件生态。这种从理论突破到应用验证的路径,对科技自立自强具有示范价值。

知识产权与算法家族

围绕内核能力,项目形成了较为完整的专利与软件著作权组合。发明专利方面,包括一种基于 PHT 样条的叶片类曲面全局一致几何设计方法(授权公告号 CN119442521B),以及一种基于符号距离函数表示的不可压缩粘性流体仿真方法(CN119558223B),分别覆盖曲面几何设计与流体仿真方向。软件著作权方面,涵盖适合分析的自适应 T 样条造型软件(简称 AMCAD)V1.0、基于符号距离函数的辅助工程分析软件(简称 AMCAE)V1.0,以及基于符号距离函数表示的针对弹性力学方程的求解器。可以看出,其技术沉淀并不局限于建模本身,也延伸到了面向仿真的求解与造型工具链。

团队分工与评价

项目由中国科学技术大学杨周旺总体负责九韶内核的理论研究、算法原型验证和系统开发,并负责几何约束求解器的研发,主导内核、POWER 平台、NEXT 平台开发及其产业化应用;邓建松负责 T 网格样条几何建模理论与算法的研究,并参与推动项目的示范应用;傅孝明负责网格建模和网格剖分算法研究,并参与推动产业化应用。评审专家认为,该成果使我国在几何内核领域实现了从技术「跟跑」到「并跑」的跨越,成功跻身全球五大商用几何内核之列,兼具战略自主性、技术前沿性与产业拉动能力,并通过跨学科团队培养为可持续发展奠定基础。

小结

九韶内核的价值不仅在于一款内核软件本身,更在于它打通了从原创数学理论、核心算法到工业级软件与行业应用的完整路径。对工业软件而言,几何内核决定产品的能力上限;自主内核的工程化落地,是后续 CAD/CAE 平台建设与生态培育的地基。这类工作往往需要长期投入与跨学科协作,其成果也很难通过短期工程堆叠复制。

参考来源

本文根据 工业软件底层核心技术攻关与应用研发(九韶内核AMCAX) 等公开资料整理,版权归原作者与原媒体所有。