什么是多物理场仿真？
多物理场仿真是指在同一计算环境中，对多个物理场相互作用的过程进行联合建模与分析的仿真技术。与单一物理场分析不同，多物理场仿真能够同时考虑结构、流体、热、电磁、声学等多种物理效应之间的耦合关系，更真实地反映产品在复杂工况下的运行状态。该技术广泛应用于航空航天、汽车工程、电子散热、能源装备、半导体器件及高端制造等领域，是复杂工程系统设计与优化的重要工具。 多物理场仿真软件通常基于有限元、计算流体力学等数值方法，支持热-结构耦合、流固耦合、电磁-热耦合等多种耦合分析。通过在虚拟环境中模拟不同物理场之间的协同作用，工程师能够在设计阶段评估产品性能、发现潜在问题并优化设计方案，从而减少试验成本、缩短研发周期并提升产品可靠性。
过去二十年，多物理场仿真软件并没有像CAD那样形成高度集中的格局。随着产品复杂度提升，能够整合多学科仿真能力的平台逐渐占据主导地位。
全球多物理场仿真大致形成了以 Ansys、Dassault Systèmes、Siemens、Altair、COMSOL 为代表的几大技术体系，各平台在求解器体系、架构设计和行业应用上各有侧重，影响着未来工程仿真的发展方向。 本期内容，软服之家对全球5大多物理场仿真平台进行了梳理。 Ansys是全球最具代表性的多物理场仿真厂商之一，其软件体系长期处于CAE行业核心地位。 Workbench 通过统一框架，将多个求解器集成在同一环境中，实现跨物理场仿真： 通过Workbench平台，用户可以实现热—结构—流体—电磁等多物理场耦合分析，是目前工业界应用最成熟的多物理场体系之一。 2025年，Synopsys完成对Ansys的收购，交易规模约350亿美元。此次整合将芯片设计工具与多物理场仿真能力结合，推动“从硅片到系统（Silicon to Systems）”的一体化设计理念，也进一步重塑了全球多物理场仿真软件的竞争格局。 这一变化不仅巩固了Ansys在多物理场仿真领域的地位，也提示未来多学科仿真平台之间的竞争，将更加关注跨领域整合能力。 若您对此次收购事件感兴趣，可以查看软服之家发布的相关报道：
350亿美元收购尘埃落定！Synopsys正式拿下Ansys，EDA+CAE时代来了吗？
Dassault Systèmes：SIMULIA仿真平台
Dassault Systèmes（达索系统）的仿真体系主要由SIMULIA品牌构成，并与其3DEXPERIENCE平台深度集成。 SIMULIA体系的仿真能力覆盖：结构、流体、电磁、热、声学，通过统一平台实现多物理耦合。在复杂非线性结构分析领域，SIMULIA平台仍保持着较高的行业影响力。 Siemens Digital Industries Software（西门子数字化工业软件）构建了完整的仿真产品线，并统一在Simcenter平台之下。 通过Simcenter平台，西门子实现了结构、流体、电磁及系统级仿真的协同计算，并与设计软件深度结合，使其在整车、装备制造等行业形成了较为完整的数字工程体系。 Altair Engineering是全球CAE领域的重要厂商，其核心平台HyperWorks。 整合了多个求解器： Altair的优势在于结构分析与拓扑优化技术，并逐步扩展至流体、电磁等领域，使HyperWorks成为一个综合CAE平台。 值得一提的是，Altair自身也经历了重大产业整合。2024-2025年间，Siemens宣布并完成了对Altair的收购，交易金额约100亿美元。此次整合将Altair的多物理场仿真技术、数据科学、人工智能（AI）及高性能计算（HPC）能力纳入西门子工业软件生态体系。 这一整合不仅增强了西门子在仿真与数字孪生领域的整体实力，也使Altair的技术与Simcenter、NX等平台深度协同，从而在跨学科仿真、系统级优化和平台化耦合能力上形成新的竞争优势。 这一变化推动全球多物理场仿真格局向大型平台化、跨领域整合方向发展，并提升西门子在未来多学科仿真市场中的潜在主导地位。
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COMSOL虽然规模不及前述工业软件巨头，但在多物理场仿真领域具有非常独特的定位。 COMSOL在科研机构、高端研发及新型物理模型开发中应用广泛，保持重要影响力。 近年来，多物理场仿真软件的竞争已不再局限于传统CAE厂商之间。随着EDA厂商进入工程仿真领域，以及大型工业软件平台不断整合仿真能力，这一市场正在呈现新的发展趋势：
以Ansys为代表的仿真技术正在与芯片设计流程融合；
Altair被西门子整合，其多物理场能力与Simcenter平台协同，推动平台化整合；
大型工业软件厂商正强化多学科仿真平台，提升跨领域设计能力。
未来，多物理场仿真的竞争可能不仅是求解器技术的较量，更是工程平台生态与跨领域整合能力的竞争。谁能够在设计、仿真与系统工程之间建立更完整的技术体系，谁就可能在下一阶段的工程仿真格局中占据主导地位。
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