當智能製造和工業4.0的目標越來越聚焦在數字化設計、數字化工廠和數字運營服務的時候，“數字建模和仿真”再次成為一切數字化工業背後最為閃耀的明星。最為重要的研發設計領域的兩個軟件工具，CAD和CAE，成為中國信息化最熟悉、然而現在看上去卻是最為瘸腿的領域。
上世紀80年代後期，清華大學、浙江大學、華中科技、大連理工等一批高校和中科院、航空航天等一批院所先後開展CAD/CAE軟件自主研發，取得了一些研究成果，包括中科院的飛箭、鄭州機械所的紫瑞、大連理工的JIFEX、中航的APOLANS、HAJIF等商業化和大企業自用軟件。
在經歷了“工業軟件失落的30年”後，這些CAE軟件並沒有如期進入大眾視野，可能被遺忘了，也可能在緩慢地跟著時間前行。
HAJIF是緩慢前行中的一個。
正文01
先講個故事-《紫藤蘿瀑布》
小學教材裡面有一篇文章《紫藤蘿瀑布》，是當代作家宗璞的一篇散文，先後被收入人教版、蘇教版等初中語文課本，作為一篇美文在中學生中間廣為流傳。
作者悲痛之時徘徊於庭院中，見一樹盛開的紫藤蘿花，睹物釋懷，由花兒自衰到盛，轉悲為喜，感悟到人生的美好和生命的永恆，於是寫有此文。
《紫藤蘿瀑布》的文中有兩句話：紫藤蘿，“它帶走了這些時一直壓在我心上的焦慮和悲痛，那是關於生死謎、手足情的”。這兩句，是解讀全文思想內容的一個“提示”。
此文寫於1982年5月6日，那時作者的弟弟馮鍾越正患胃癌住院，命存一懸。所謂“生死謎、手足情”，即指此事。作者從紫藤蘿死而復生、再次爆發勃勃生機的情景上，在潛意識裡感受到一個祥瑞的徵兆，盼望著藉著紫藤蘿的好彩頭，在“小弟身上”應了花瑞而發生生命的奇蹟。
但時間很殘忍，花瑞並沒應，數月之後其弟離世，作者柔腸寸斷，作《哭小弟》以悼念。
作者的弟弟，馮鍾越，是飛機結構強度專家，長期從事飛機結構設計與強度研究工作。在新型殲擊機結構強度計算與試驗，航空結構分析系統（HAJIF）的開發研製和航空結構靜、動、熱強度試驗現代化等方面作出了重要貢獻，最終積勞成疾，不幸離世。
HAJIF，即是航空結構分析系統，馮鍾越前輩是該系統的研發者之一，到如今，該系統已經有了40年的開發歷程，先後經歷了四代航空航天人的努力，實屬“歷史悠久”。
02
HAJIF系統有什麼
航空結構強度分析與優化設計軟件系統（HAJIF2013）是中航工業強度所研製推出的國內航空屆最為全面的大型CAE軟件系統，以強度試驗數據庫為支撐，提供飛行器結構靜強度、動強度、熱強度、氣動彈性、結構優化設計等基本求解功能，以及飛機結構細節強度校核、耐久性等特色分析功能。系統還提供可滿足用戶特殊需求的開放式定製環境，並設計有與多種主流CAE軟件的接口，具備獨立的圖形前後置處理功能。
軟件支持33種結構單元和非結構單元，滿足航天航空結構常用分析的需求，可解決1000萬自由度結構的靜力分析、動力固有特性分析、瞬態動力分析、屈曲模態分析及屈曲臨界載荷分析等問題。
支持1000萬節點模型導入導出、參數化建模、物理建模，支持複雜流程的定製開發。
60萬行代碼；
8000個子程序；
550個功能模塊；
40條固定流程。
03
HAJIF的歷史
第一階段：自力更生（1975-1995）
1975年，由中國飛機強度研究所主持召開了航空結構強度計算軟件大會，決定開發“航空結構分析系統”，代號為HAJIF，開始了中國人自己開發結構分析軟件的歷程。
1979年，航空結構分析系統HAJIF-I，獲得國防科工委科技進步一等獎。
1981年，航空結構分析系統HAJIF-II，獲得國家科技進步二等獎。
1983年，飛機結構多約束優化系統YIDOYU，獲得國家科技進步二等獎。
1985年，大型航空結構非線性分析系統HAJIF-III, 獲得國家科技進步一等獎。
1989年，飛機結構振動環境預計系統VEP，獲得國家科技進步二等獎。
1995年，大型通用型有限元結構分析程序系統HAJIF(X)，或航空部科技進步二等獎。
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HAJIF-I的靜力分析功能完成了多個在研型號的全機/部件應力分析；
HAJIF-II的固有動力特性計算方法先進、可靠，解決了X-8等型號的顫震分析問題，至今仍為一些主機廠所應用；
HAJIF-III的非線性求解策略先進，解決了某型轟炸機機翼彈塑性、穩定性分析問題，為設計提供依據；
HAJIF-I(X)的分析功能強大，具備飛機設計過程中多個專業的分析能力；
YIDOYU飛機結構多約束優化系統，具備在有限元基礎上對金屬結構的優化設計能力；
VEP飛機結構振動環境預計系統，解決了多個型號的動強度設計問題。
第二階段：面向設計，突出專用（1995-2010）
“面向設計”，專注於優化設計，在COMPASS軟件的基礎上逐步完善，服務於型號設計。增加翼面結構快速建模功能，形成快捷建模設計能力；增加多層次優化能力，解決不同設計階段的工程需求；增加多學科設計、氣動載荷計算和氣動彈性剪裁等功能。
注：COMPASS是複合材料結構分析與優化設計系統，自主開發，共8.2萬Fortran語句，22條固定流程，用於飛機結構初步設計與初步詳細設計階段
“突出專用”，針對飛機設計過程提供系列專用軟件，得到廣泛應用。
靜：飛機結構細節分析與強度校核軟件；
動：起落架著陸滑跑載荷分析軟件；
熱：飛機結構三維溫度場分析軟件；
疲：耐久性/損傷容限分析軟件。
第三階段：創新開放，跨越發展（2010~）
2013年11月，HAJIF2013版本於閻良強度論壇正式發佈，增加了優化設計、氣彈分析等功能，形成航空屆功能最為全面的綜合分析與優化系統。
2015年，HAJIF2013R2版本發佈。
前後置處理：開發了獨立的基於圖形內核的前後置處理，採用OpenGL大規模圖形引擎設計技術，可實現1000萬節點模型的高效存取與交互；
求解效率：實現了大規模矩陣求解算法級並行技術，求解效率提升達8-10倍，高於同類商業軟件，穩健性大幅提高。
2016年10月，中國飛機強度研究所與酷伴科技（北京）有限責任公司就HAJIF系列CAE仿真軟件的合作簽訂戰略合作協議。
HAJIF成為酷伴工業雲部署的第一款國產CAE仿真軟件，中國飛機強度研究所將為酷伴工業雲平臺建設提供智力與產品支持，並協助酷伴科技將其打造為“國產CAE服務平臺”。
04
HAJIF現狀與未來
四十年的開發，60多萬行代碼，大量的文檔、功能模塊，國內極少數成建制的計算結構力學團隊。
很遺憾的是，這些並沒有使得HAJIF在今天成為工業軟件領域的一個巨頭，除了航空航天體制內，再沒多少人使用這款號稱大型通用型CAE軟件，甚至是聽說過這個軟件系統。
HAJIF最初出現是作為解決飛機方面的結構分析問題的工具，但歷經這麼多年，軟件並沒有很好地將領域從飛機轉到其他民用領域，沒有早早作為一個通用型的CAE軟件進入市場佔據一席之地。
挺可惜。
為什麼HAJIF沒有像ANSYS、Nastran之類，早期針對航空航天的計算而開發，之後逐漸拓展領域，進入各類行業？
也許很長時間內HAJIF都沒有準備好，無法作為成熟、可靠的商業CAE軟件進入市場；
也許HAJIF傲嬌著，並不願意從航空航天領域進入普通民用領域；
又或許是專供給軍工口的分析工具涉及核心技術，難以直接推向普羅大眾。
這些都不得而知，只知道HAJIF錯過了最好的時候，只知道現在進入CAE軟件市場愈發艱難，競爭愈發激烈了。
不過，好在雖然看起來很艱難，HAJIF卻在往前走。
2016年5月， HAJIF成功入圍第五屆中國創新創業大賽軍轉民大賽半決賽。
實現軍轉民，實現商業化，讓HAJIF經過市場尤其是民用市場的洗禮，才更可能讓HAJIF有自己的位置。
HAJIF的未來就交給時間和HAJIF的工程師們吧。
總要對國產抱一些期待。
《工業軟件黎明靜悄悄 | “失落的三十年”工業軟件史》
《結構強度分析與優化軟件HAJIF-系統簡介(公開)_20151105》
來源： CAE技術分享閱讀更多 技術鄰CAE學院 的文章
