我们在SIMULIA中国区域用户会议上采访了 SIMULIA 冠军、远景能源多体动力学仿真专家牛晶。从童年对机械手表的迷恋到优化风力涡轮机传动系统，SIMULIA 冠军牛静的旅程是由好奇心驱动的。听听他如何使用 SIMULIA 的多体动力学仿真 Simpack 来帮助解决振动、噪声和动态负载挑战。
介绍
牛靖于2012年获得上海交通大学工程力学学士学位。此后一直致力于风力发电机齿轮箱、新能源汽车电驱动减速齿轮箱和航空发动机系统的动态仿真分析、测试和验证。 2021 年，他开始利用SIMULIA Simpack用于风力涡轮机齿轮箱传动系统的动态仿真、分析和设计优化。通过集成各种虚拟和物理测试进行验证和校准，牛静使用 Simpack 建立并完善了变速箱传动系统动力学的设计流程。这使他能够识别并解决与振动、噪声和动载荷相关的一系列问题，将多体动力学仿真分析从定性学科转变为定量学科，为高扭矩密度齿轮箱的开发提供有力支持。
一切从手表开始
多年以后，牛静仍清晰地记得童年的那个下午。
听着父亲心爱的机械表有节奏的滴答声，年幼的牛敬常常陷入沉思。为什么它从来不需要电池？它的指针怎么可能只旋转了几下表冠就不断地移动呢？他的父亲总是耐心地解释弹簧和齿轮的原理，当他研究书中的每一个图表时，他的好奇心是无法满足的。在无法抗拒的冲动的驱使下，他发现自己走进了父亲的书房，手里拿着螺丝刀。随着轻轻的“咔哒”一声，表盘脱落了，机械工程的世界第一次向他展示了其错综复杂的美丽。紧密缠绕的主发条和精确连锁的齿轮让他着迷，每一个细节都让他着迷。
不幸的是，尽管他尽了最大努力，手表还是无法重新组装。父亲回来后，牛敬做好了挨训斥的准备。出乎他意料的是，父亲只是笑了笑，爽朗地笑道：“如果你不打开看看，怎么能真正明白它是如何运作的呢？”那一刻，弥漫着淡淡机油味的拆解手表成为了他工程生涯的第一块试金石。
就像曾经拿着螺丝刀弯腰伏在手表上探索其内部运作的小男孩一样，现任MBD变速箱和传动系统首席工程师的牛晶继续深入钻研宏伟的机械世界。如今，他的注意力已经转移到陆地和海洋领域。他致力于确保矗立在海岸和山区的“巨型风力涡轮机”更加平稳、安静和安全地运行，为推动全球可持续发展的关键传输系统提供动力。
风语者：机械结构“说话”的地方
机械表的“滴答声”在年轻的牛静心中埋下了机械工程的种子。 2018年，他正式开始了工程师职业生涯，专注于航空发动机转子动力学研究。 “正是在那里，我了解到机械振动和噪音并不是某种‘黑魔法’，”牛说。他将振动和噪声比作机械结构的“语言”，而仿真技术就是破译它的“密码本”。这段经历帮助他形成了一套“理论-模拟-实践”相结合的综合工程方法，为他后来破译这些“秘密信息”、应对风电行业的挑战奠定了坚实的基础。
回顾自己的成长岁月，牛认为最重要的品质是坚定不移的好奇心和不断思考的勇气。 “兴趣是最好的老师，但‘只思考而不学习是危险的’，”他指出。与每一位敬业的工程师一样，扎实的理论基础是他的指南针，而仿真工具则是他挥舞着克服障碍的利剑。 “但同样重要的是，‘不加思考的学习就是白费力气，’”他补充道。当面对教科书上找不到的复杂工程问题时，只有深入思考，将复杂的模型分解为更简单的单元，才能从仅仅“知其然”转变为真正的“明白为什么”。
模拟：从“吉祥物”到“指路星”
在开发解决方案的过程中，牛先生展现了一个经验丰富的工程师的严谨和智慧。 “我们对复杂的变速箱模型进行了分解，列出了所有不确定的参数，然后通过部件级测试一一进行验证。”通过使用实验设计 (DoE) 来查明关键因素，团队成功校准了模型，实现了仿真与物理测试结果之间的高度相关性。基于这个精确的模型，他们不仅解决了眼前的问题，还将自己的经验整合到建模数据库中，为未来的产品设计提供了宝贵的参考。
在牛看来，仿真技术的演变就像生物体的生长一样。在早期，多体动力学仿真通常只是一个“吉祥物”，提供有限的设计指导。随后，它演变成“支持者”，积极帮助发现和解决产品开发过程中的问题。如今，仿真已成为一颗“指路明灯”，能够通过用虚拟测试取代物理测试并无缝集成到开发生命周期来引领设计流程。 “我们现在正在努力实现传动系统设计的‘全局最优’，”Niu 说。
在工程领域谱写一首无名诗
当被问及如何向没有工程背景的朋友和家人描述自己的工作时，牛的回答充满诗意：“海边、山上、田野里看到的大型风力发电机，正在把免费的风变成绿色电力。我的工作就是让它们的传输更顺畅、更安静，让附近的居民能够享受安宁的睡眠。”这种将技术理性与以人为本的热情融为一体的观点完美体现了他的工程哲学。
展望风电行业的未来，牛先生展现了敏锐的宏观洞察力。他指出，随着电动汽车和人工智能计算革命推动电力需求不断增长，风电行业将在人类追求可持续发展的同时迎来新的机遇。 “这不仅仅是为了实现碳中和目标，”他强调，“这也是为了为能源供应和能源安全做出贡献。”
当被问及是什么激励他成为SIMULIA冠军时，牛用一句古老的谚语来总结：“工欲善其事，必先利其器。”他说： “仿真软件是我们最强大的武器。”在他眼中，像Simpack这样的动态设计和分析工具能够让工程师逐层解构复杂的问题，使他们能够为复杂的系统找到最有效的解决方案。 “我希望将这个强大的工具传递给我的同行，共同推动我们的行业发展。”
从机械手表的精密齿轮到风力涡轮机的庞大传动系统，精牛始终保持着好奇心和毅力。对他来说，工程不仅仅是一种解决问题的工具，更是一种与世界沟通的方式——将复杂的系统分解为简单的原理，并用知识和智慧重新组装它们，不断流入可持续的未来。
