機械/土木狗就業考試A卷（滿分100分）

1. 如果你會有限元，並且能獨立寫有限元底層代碼，那麼就業時你會選擇哪個工作（本題100分）：

A. 工作五年年薪15w左右，日常007，設計的時候算錯一個數就要蹲監獄的設計院工作

B. 加入本專業大廠，拿著10w（可能還不到）年薪在車間007，或者常年出差工作十多年見過的異性不超過10個。

C. 加入某不知名技術開發團隊007，做有限元商業軟體開發，十年之後猝死/公司倒閉/公司奇蹟般地戰勝了經驗豐富市場佔有率高的ANSYS，ABAQUS等大廠，走向人生巔峯

D. 花幾個月自學一下比有限元簡單很多的演算法，刷刷LEET，進入互聯網大廠拿著20~30w的年薪996

現在國內連搞科研的團隊（不差錢的那些，也就是說有錢有閑），都沒幾個自己寫代碼的了，商業軟體多快啊，做橫向分分鐘能撈來錢，畢業之後企業也希望你會商業軟體而不是自己寫有限元底層代碼。

我所在的組可以算是業界頂級良心了，代碼都是自己寫的，每個學生進組都要花一年學習整個代碼架構還有演算法。但我們組裡學生也是頂級聰明的，誰也不會把一輩子撲在一個沒有指望的事情上。求學這麼多年最後連養活自己都做不到，這不是很可笑嗎。

其實你看這個問題的回答數量就明白了。

平時一個娛樂新聞、房價，成百上千的回答。

其實，說句比較招仇恨的話，大部分程序員是搞不定工業軟體中的求解計算的，工業軟體中的演算法才難，比什麼分區分表高並發難多了。

這個領域既要了解生產，也要懂演算法，還要懂編程，一個能解決現實工廠問題的、能用翻譯成程序的方案不是那麼容易搞出來。比如同樣是有限元，原理都在書上寫著呢，可為什麼只有那麼幾個做得好呢？

等到什麼時候這個領域的人員流入能和互聯網想提並論，很多高新產業纔算是有了反超的希望。

00 造成這一現狀的主要原因

這並不是單純地因為國外軟體公司在中國放任盜版而造成的。

最主要的原因是：

我國工業發展晚：我們工業底子薄弱、發展滯後，走的路都是發達國家走過的。工業轉型前，對這種高端工業軟體的需求極小，沒有需求，必然導致沒有開發的必要。

國家政策：上個世界中後期，我國大學裡面，有很多團隊在開發相關程序，包括自主的CAD和CAE，但最終都夭折、或胎死腹中，本質上是國家政策的誤判，沒有國家的支持，是不可能取得發展的。國際競爭：我們沿著發達國家走過的路，摸索著前進，發達國家已經形成了強有力的屏障來保護他們自己的產品，（國外成熟的工業軟體，有企業正式版面向授權的企業、有免費教育版面向學校的學生等潛在客戶，甚至還放任盜版和破解版來暗中打擊國內軟體行業）。

現在，我們自己開闢另一條路，開發自主的工業軟體，簡直難於登天。

01 這個問題的背後是很嚴峻的中國現狀

工業軟體（CAD/CAE 計算機輔助設計，計算機輔助分析）已經成為我國工業化進程中的絆腳石。

社會的浮躁，網上充斥的Amazing China的論調， @網易《了不起的中國製造》 尤其善於邀請一些博士頭銜的人，寫一些誇張的文字，讓人誤以為「我們的國家很強大，強大到讓世界Amazing...」。但真實的情況並非如此。

我們修了全世界最高的樓、我們建造了全世界跨度最大的橋、我們修了世界上最深的隧道，然而，這些不代表我們的工業化水平真的已經Amazing the world 了。

社會和國家的浮躁，所有參與的人都想分得一塊蛋糕。

互聯網、AI（人工智慧）、物聯網、雲計算、大數據，甚至建築行業的BIM，等等。國家領導希望藉助這些來推動我國工業升級。然而，這些靚麗的「概念」退掉光鮮的外衣後，最內核的就是工業模擬軟體。而發展國內完全自主的CAD、CAE軟體已經成為遙不可及的事情。

舉一個簡單的例子，我們現在提到「智慧城市」「數字城市」的概念。很多企業也都參與到「智慧城市」、「數字城市」的構建上來。然而「數字城市」的本質就是對城市的數字模擬，從數字城市到智慧城市，這種「模擬」的程度遍及城市的方方面面，歸根接地是城市的「物理場」的各種模擬。各地的湧現出的智慧城市、數字城市、智慧園區等概念停留在大數據、人工智慧等似是而非的「概念」上。本質上是中國企業只想掙快錢的本質決定的。

02 世界工業化軟體征程和我國工業化軟體的歷史

推薦閱讀技術汪：可怕的沉默——國產工業軟體，該回答簡短的介紹了世界和我國CAD、CAE軟體的發展史。我們應該認識到我國自主CAD、CAE軟體的真相。

03 有限元模擬軟體

CAE軟體並非互聯網，並且其範圍是極其廣泛的。有限元模擬軟體只是其中的一個小分支。

ANSYS和ABAQUS也只是有限元模擬軟體中的一員。CAE軟體的屬性是用來指導工業設計，其必然得和工業發展水平息息相關。CAE軟體不可能一蹴而就，必然的通過工業品的迭代來完善軟體的功能。這是發展CAE軟體的必由之路、必經之路。

而我國的工業從第一個五年計劃開始，到改革開放，再到如今的製造業升級，整個工業體繫系統是跨越式發展的。我們用了30年走完了西方國家300年的路。這種工業發展模式，讓我們在極短的時間內取得了舉世矚目的成就，但同時也讓我們失去了很多機會。比如現在談到的工業軟體。跨越式的工業發展，沒有工業產品的迭代來完善，是不可能一蹴而就的開發出完美的工業設計軟體的。我國已經錯過了上車的機會。

在建築行業，目前國內以PKPM和YJK系列為主。然而這兩款軟體即便經過了幾十年的發展，仍然停留在二維模擬的維度。PKPM和YJK內部甚至沒有實體單元，進而導致了無法進行細部分析。上述兩款軟體以計算機輔助設計為導向，偏離計算機輔助分析的正規，從產品設計上就決定了PKPM和YJK不能做到ANSYS和ABAQUS這種通用的、多物理場的模擬。上述兩個產品憑著我國的行業准入制度以及國內的政治優勢，尚能盈利而能存活在激烈的市場競爭中。

而在地下工程領域，我國在地下建築領域的有限元分析、設計軟體卻已經一敗塗地。從事地下工程、岩土工程等領域軟體開發的公司，如理正、啟明星等，其產品不能稱之為計算機輔助設計/分析軟體，最多稱之為工程師工具箱工具罷了。其程序框架無非就是把規範上的簡單公式進行了代碼實現。too naive。。在岩土力學的模擬軟體領域，無論是二維還是三維，我們都只能藉助國外的軟體，如 MIDAS 、PLAXIS等。

在流體分析方面，國內根本看不到有相關的任何產品。

04 中國會研發自主的有限元模擬軟體嗎？

目前看來，我國尚未啟動自主的大型通用有限元模擬軟體的研發。開發這類軟體有以下幾個條件：

1，國家工業產業化的實現（物質基礎）

2，基礎學科（數學、物理、力學等）發展和相關人才的供給（知識和人才儲備）

3，國外適當的技術封鎖

上面的條件1基本已經實現，條件2也在逐步完善。

難點在於條件3，國外的公司也有很多手段來打壓國內CAE軟體發展，幾乎是不可能讓國外公司主動退出中國市場。

國外工業軟體公司想盡一切辦法、千方百計打入中國市場，已經佔據了中國的半壁江山，它們有出色的產品，幾十年迭代的軟體已經近乎完美。

我們拒絕國外工業軟體的唯一理由可能就是所謂的「國家安全」。然而，當我們拒絕國外軟體，轉頭尋找國內同類軟體時卻發現我們別無選擇。

然而目前開來，很多國內軟體公司裹挾著「國家安全」、「自主可靠」的擋箭牌，申請一些項目，做一些似是而非的研發，並沒有真正的、潛心的去開發工業軟體（包括有限元軟體）。這些企業大多都是想分一筆國家的蛋糕而已。

而在這個行業裡面，國外的工業化軟體在發達國家早已遍地開花，我們完全可以通過分散風險的手段來保證安全。

05 大數據背後的矛盾

我們國家現在開始「雲計算」「大數據」，異常重視數據的安全性。因此從這個角度上講，國外的公司進入雲計算、大數據、智慧城市建設是不太可能的。

但目前看來，雲計算」「大數據」「人工智慧」等概念，也並沒有提及工業軟體的需求，我們大多停留在概念上，停留著一種比較盲目的階段。

以「人工智慧」為例，這個喊破了的口號，本質上就是一些列演算法。這些演算法能夠把真實的世界，信息化在計算機中，而最終由計算機進行分析和判斷。而將真實世界信息化，本身就是模擬軟體的最主要任務。人工智慧目前在中國，就好比海市蜃樓一般，好比沒有地基的高樓。

06 結語

我們經常掛在嘴邊的事情，為什麼中國沒有自主研發的操作系統？，這個問題中，回答最多的是計算機操作系統的軟體生態。開發一款操作系統並不難，難點在於基於該操作系統的應用生態。

實際上我個人對我國開發自主操作系統的前景非常擔憂。因為我們無論生活還是工作，使用的應用和軟體大多不是自主的。對於工業軟體更是如此。

社交軟體、購物軟體、導航軟體、辦公套件等僅僅是整個軟體生態圈中一個極小的部分，這類軟體用戶羣體大，收益高，可替代性極強，社會上有公司願意去開發，無需擔心。

而工業軟體，用戶羣體少，不可替代性強，軟體迭代週期長，很少有公司願意花大量的人力、財力去開發，這將是制約我國自主研發操作系統的關鍵。因此工業軟體是我國發展自助操作系統的短板。構件操作系統的生態圈，工業化軟體是重中之重。我們開發了自主的操作系統，但是我們如何做才能讓世界上那麼多的不被我國控制的工業軟體公司來為我們的操作系統開發工業軟體呢？

自華為事件以來，我們國家現在逐漸開始研發自己的操作系統，但有沒有必要以「國家安全」的理由而走一條自主研發工業軟體的道路？重走一邊發達國家已經走過的路？ 我認為沒有必要。我們完全可以在巨人的肩膀上前進，儘可能的多找同類軟體的替代品，當無替代品時，纔是卯足勁自主研發的時刻。

這題我屬於強答。哈哈哈，鑒於我差點就給abaqus寫代碼去了，還是分享一下我知道的。

abaqus這個團隊以前是法國dassault system下面的一個子公司負責開發。沒錯跟catia系出同源。

不過最近好像這個研發團隊剛獨立出來。所以以後跟catia也沒啥關係了。

這個開發團隊大部分都在blagnac機場旁邊，就位於大名鼎鼎的空客旁邊。

整個產品線，python開發用的比較多，但是內核有用c和fortan來寫。

項目組裡有很多學材料和機械的博士，在負責演算法編寫。外圍也有一些純的計算機專業的人員。

之所以中國沒有abaqus這種公司，第一個不得不說，我國的知識產權保護。

像abasqus這種軟體用的最多的，基本都是汽車，航空工業。然而我國工業那個環境，盜版軟體盛行，你在國內開發一個類似軟體，早就被盜版了，軟體公司也是靠收入才能存活啊，盜版會給軟體公司錢麼？

二一個，就是法國緊密的學術界與工業界的聯繫，和良好的學術氛圍。比如大名頂頂的CIFRE項目，中文其實就是企業博士項目，可以在公司裏做科研課題，解決公司研發生產實際中遇到的科研難題，同時還配有企業與學校雙導師制，架起了工業與學術的橋樑。最重要的一點就是，博士三年只研究交給你的課題項目，沒有額外其他的發論文要求，所以，基本上每個人能把自己那套東西研究到細緻的不能再細緻，而且這玩意可是能夠直接面向市場的高科技。面試我的那位大佬就是材料領域的CIFRE博士，目前負責abasqus 的模擬模型設計。

三一個，就是成熟的工業軟體管理方法。雖然我國互聯網產業很發達，但基本都是B2C模式，淘寶這種B2B的商業模式，也是面對老百姓的。abasqus如果真來說的話，是非常硬核的B2B模式，其有一套完善妥當的項目管理方案。我國在這方面的積累，好吧，我國有除了阿里靠譜的B2B軟體公司嗎？

四一個，在法國學機械和學計算機碩士出來都是32k-35k一年。完。

以上

更新一些最近的視頻

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再次更新，想免費體驗Simdroid軟體的小夥伴們，請發郵件到 [email protected] 申請後即可。當前的版本是3.1公測版，我也覺得發郵件才給下載鏈接很麻煩，但是公司想要統計願意下載的個人客戶的基本情況，職業啊，是不是學生啊等基本信息，不會涉及啥私密的信息，一般發了郵件都會給鏈接的，畢竟是公測嘛。

開通了專欄https://zhuanlan.zhihu.com/c_1158099726292336640，會陸續把軟體測試和部分操作教程貼上來，歡迎大家指正錯誤

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好像以前的回答廣告打的太過分被刪了，這次就只更新一波視頻吧。

公司名 北京雲道智造科技有限公司，產品名是Simdroid，即將推出3.0版本，國產自研模擬軟體。我們是做通用模擬軟體的，包括幾何建模，前後處理，求解器，都是自己寫，求解器包括結構、電磁、流體、熱。我是寫結構求解器的，目前基本涵蓋了常用演算法和單元，結構這塊目前只有隱式演算法，支持全部的非線性。

好玩的接觸模擬

透明顯示接觸壓力

隱式方法算塑性成型+接觸，轉換視頻格式時候沒搞好弄出的黑框，軟體自動錄製動畫是沒有黑框的

塑性成型

幾何非線性+塑性=頸縮，拉到後面網格不夠了，adaptive或者ALE這種高級功能自然暫時還沒有

頸縮

幾何非線性+塑性+接觸=壓潰，ABAQUS手冊上有這個例子

塑性壓潰

不值一提的線性動力分析

三維梁幾何非線性

跳線找形和風偏

Mohr-Coulomb塑性的例子，最後形成塑性區貫通材料失穩

莫爾庫倫塑性計算邊坡穩定

這個殼我最近才實現，它的非線性描述是完備的，在Simdroid 3.0裏還沒有，3.0裏的還是corotation殼，得等下一個版本再出了，我今天還在給它debug。。。NAFEMS 3DNLG裏這個測試我們也能做了(當然指的是用殼單元測這個例子，實體單元一直都能做，我眼紅midas NFX裏的這個測試很久了，這種非線性的權威還是ABAQUS)

NAFEMS 3DNLG-1

這個殼即使兩個單元也能大扭轉

兩個單元算大扭轉

更新一波當前結構求解器包含的全部功能

圖中沒列關於溫度的部分，所有單元都支持溫度應力，部分材料支持溫度依賴。

最後放幾張軟體的截圖

這個是共軛傳熱(就是流體和固體耦合傳熱)，軟體包括固體力學，電磁學，流體力學，和固體傳熱四個主要模塊，我是做結構求解器的所以只有結構的視頻，也順便做固體傳熱

報告瀏覽器裏是中文輸出哦，軟體界面也是全中文，是不是誠意滿滿

主打的應該算是模擬app開發，app就是一個特定的模擬應用實例，它是參數化的，可以快速模擬一類問題。參數化覆蓋幾何、網格、前處理和後處理等所有信息，而且最後生成的app是三維可交互的，並且可以在手機瀏覽器上掃碼運行(這個目前只能內部用，我放不出來)

最後放一個軟體開發的app的視頻

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