8月17日，北京奧運會游泳比賽項目在“水立方”落下帷幕，9天內(nèi)，我們見證了19項新的世界紀錄和7項新的奧運會紀錄的誕生，見證了泳壇巨星菲爾普斯身著“鯊魚皮”泳衣勇奪8金的奧運傳奇……

　　“鯊魚皮”在水立方掀起的奪金狂潮，讓這款泳衣在國人心中愈加神秘。其實早在7月15日，“鯊魚皮四代”泳衣就曾在國內(nèi)第一次公開亮相，據(jù)SPEEDO公司市場部相關人士介紹，在SPEEDO與比雅全球(PERA Global)集團子公司安世亞太聯(lián)合舉行的“仿真奧運•先睹為快”的活動上，SPEEDO公司不但第一次現(xiàn)場展示了“鯊魚皮”泳衣，還一起揭開了“鯊魚皮”泳衣背后的神秘技術——CAE仿真技術，讓我們了解了CAE技術是如何鑄就“鯊魚皮”的神奇。

　　CAE技術鑄就“鯊魚皮”

　　奧運競技場上的勝負或許只在0.01秒的差距，而這個差距足以改寫奧林匹克歷史。CAE仿真技術恰恰可以幫助設計者創(chuàng)造奇跡。我們知道水的阻力是運動員提高游泳速度的最大障礙，它的流動方式是決定泳速的關鍵因素，因此降低水的阻力自然成為幫助游泳運動員提高成績的最有效途徑，它同時也是最具難度的一項工作。而應用CAE仿真技術的“鯊魚皮”泳衣卻令人難以置信地比普通Lycra泳衣的阻力低38%！在游泳比賽中那看上去哪怕是0.01秒的突破都難以企及的情況下，38%將意味著什么？

　　CAE技術恰好可以幫助研究人員獲取關于泳衣表面和形體阻力的理想方案。運動員要求理想的泳衣實現(xiàn)水中運動過程盡可能平滑和不受到干擾，因此經(jīng)CAE軟件FLUENT數(shù)值分析，研究人員能夠得到泳衣各部位的阻力特性，并在高阻力區(qū)域布置Lzr Panels(低磨擦材料)，從而使運動員在水中盡可能地產(chǎn)生減少阻力的流體動力。在泳衣的設計過程中，為了能夠在泳衣中找到合適的部位放置Lzr Panels(低磨擦材料)，研究人員對400多位運動員和頂尖游泳健兒進行了連續(xù)掃描分析，運動員都采用了手在頭上部的滑行姿勢。因為游泳比賽中，30%的賽程使用的會是這種姿勢，通過降低該姿勢下的阻力來提高泳衣的整體性能。隨后，研究人員使用FLUENT軟件分析的仿真數(shù)據(jù)，精確定位運動員在水中身體的高磨擦區(qū)，通過CAE技術尋找游泳運動員在水中身體最大阻力的位置，然后在該部位采用低磨擦材料進行設計。

　　當應用CAE技術的時候，計算機能夠預測運動員身體周圍每處水的速度、應力以及壓力。阻力高的區(qū)域用紅色顯示，以此表明泳衣上哪些部分需要進行改進。例如，從上圖可以明顯看到胸部的阻力比較大，在這些高阻力的區(qū)域就可以安置Lzr Panels(低磨擦材料)。此外，CAE技術還可以幫助研究人員考察更多的極端情況。例如，運用CAE技術，可以針對不同人的體型與身高執(zhí)行不同的泳衣設計方案。由于運動員的技術水平、體型特征等條件都各不相同，所以也只有量身定制的“鯊魚皮”才能使他們的技術水平發(fā)揮到極致。

　　然而，使用CAE來設計泳衣的難度遠超過使用它來設計其他產(chǎn)品。因為研究人員不僅需要考慮空氣和流體動力學，還要考慮身體周圍水泡的流動，考慮肌肉運動和呼吸等生物功能。“鯊魚皮”第一次使這項技術應用于泳衣設計并獲得了巨大的成功，成為當之無愧的最高科技的結晶，同時也向人們揭示了CAE技術的神秘力量。

　　CAE技術并不神秘

　　其實，CAE技術本身并不神秘，它早已悄然融入到了科技奧運之中。作為全世界科技含量最高的建筑之一，“鳥巢”是中國人的驕傲，它是設計師解決了一系列建筑設計和構筑難題之后的結晶。每一根鋼梁放在哪里，如何連接，角度怎樣，還要保證整體設計的美觀，保證身處其中的觀眾的舒適性，保證8級地震的抗震需要……，CAE仿真技術能夠最方便最完美地預見和解決設計與建造中的問題。除了鳥巢、水立方和其他一些場館設計和建筑需要CAE技術支持以外，在運動器材方面，大到自行車、帆船的設計，小到高爾夫球桿、運動鞋的設計，只要與快速運動有關的，CAE技術都可以通過精確的分析告訴你怎樣的設計可以達到最佳運動效果。

　　同樣，CAE技術也已經(jīng)滲透進我們生產(chǎn)、生活的方方面面。作為高科技精髓的CAE技術，其中文含義是“計算機輔助工程”，用計算機輔助求解復雜工程問題和優(yōu)化產(chǎn)品性能的數(shù)值分析方法，通俗的解釋就是為工程設計提供一個仿真模擬平臺。比如汽車、飛機、輪船、醫(yī)療設備、建筑、消費類電子等復雜產(chǎn)品的設計過程中，都離不開CAE技術，通過CAE技術可以縮短產(chǎn)品的上世時間、節(jié)約成本、提升產(chǎn)品性能。

　　而對中國制造業(yè)而言，CAE技術是實現(xiàn)從做出產(chǎn)品到做好產(chǎn)品，從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變過程的核心技術和方法。2008是中國制造極為艱難的一年，“中國制造”仰仗的價格優(yōu)勢迅速喪失，吞噬著中國制造業(yè)的生存空間。我國制造業(yè)經(jīng)過60余年的發(fā)展，到了現(xiàn)階段，作為基礎工業(yè)的制造業(yè)再要想引進國外新技術，甚至進口一些先進的裝備已經(jīng)是難上加難，自主創(chuàng)新迫在眉睫。自主創(chuàng)新離不開信息化的支撐，有關專家表示，中國制造業(yè)信息化必須向著深化應用、提高水平、支持精益研發(fā)的方向發(fā)展。正如原機械科學研究總院副院長屈賢明所說，精益研發(fā)理念和安世亞太精益研發(fā)解決方案的出世恰逢其時。而精益研發(fā)解決方案的誕生，將成為制造業(yè)信息化發(fā)展的一個嶄新的里程碑。CAE技術作為精益研發(fā)不可或缺的三大核心技術之一，也將會給中國制造業(yè)信息化注入更多活力。

　　圣火點燃了CAE，而CAE照亮了奧運。“鯊魚皮”奪走了多少人的目光？ “鳥巢”照亮了多少明星？這僅僅是開始，大飛機、神舟七號、月球車……，更多精彩正在來臨！