船舶隔振 筏架 设计 的一大 痛点，是 变几何 构型+多载荷工况双变量 下的迭代 难题 。工程设计中 筏架 结构尺寸 与 安装形式多变，叠加载荷差异，衍生海量组合工况。传统有限元需反复 修 改模型、重 划 网格、逐组计算，迭代繁琐、周期极长。本次依托Smart-SIM 工具 ，实现 变几何、变载荷双变量下力学响应（应力 + 位移）秒级预测 ，高效破解船舶结构设计校核 繁复 难题。

0 1 仿真方案与数据集搭建

本案例基于 智能快速预测工具 Smart-SIM V1.0 平台完成样本构建、模型训练、模型计算、模型导出全流程操作，搭建数据驱动的 AI代理模型，有效替代传统有限元仿真，适配几何、载荷双变量变化的工程预测场景。

本 案例 数据集由 C omsol 仿真 软件 生成 的 1000组VTU格式有效样本 构成 ，搭配 TXT格式可变入参文件，核心监测物理量为应力与结构位移。训练前 进行 全量样本一致性校验 ， 样本查看如图 1所示 ，模型训练资源配置如图 2 所示。

图 1 样本查看图

图 2 模型训练资源配置界面

样本处理完成后，采用平台专业模式开展模型训练，可自主选择 算法 类型，精细化设置模型参数与训练参数，适配高精度工程仿真需求，算法设置界面如图 3 所示。

图 3 算法设置界面

0 2 Smart-SIM 预测效果展示

Smart-SIM攻克传统仿真无法适配 变几何 、多载荷双变量批量计算的行业瓶颈，实现仿真效率质的飞跃。传统有限元面对不同 筏架 几何构型 +海量载荷组合工况，必须逐次改模型、 划 网格、提交运算，全套流程耗时数小时甚至数天；而训练完成的 AI模型，可兼容 几何结构 、载荷参数双向输入修改，仅更新 几何和工况 即可秒级输出完整应力、位移场。本案例模型训练时长 1.5h （ 4060Ti单卡） ，适配工程多变 的 设计场景。

训练完成后，用户可直观查看应力、位移两个物理量的数值仿真结果、 AI模型计算结果和逐点计算误差， 如图 4 所示 ， 应力最大值偏差不超过 3% 。

  图 4 仿真结果和模型计算结果的对比及误差云图

模型训练 过程中， 损失函数曲线平稳收敛（见图 5 ）， 表示 模型学习充分，具备优异的稳定性与泛化能力。最终测试指标显示 如图 6所示， 模型 R²值约0.98，RMSE、MAE误差指标均控制在工程可接受区间， 没有明显过拟合现象， 精度可靠、误差可控，可替代传统 数值 仿真 而作为代理模型 用于船舶隔振 筏架 的 快速 设计校核工作。

  图 5 损失函数变化曲线示意图

  图 6 总体误差

03 模型复用与离线部署能力

模型精度验证达标、满足工程使用标准后，可直接保存备用 如图 7 ，支持全新自定义几何模型导入 +任意载荷参数输入，真正实现 变 几何、多工况场景的通用化预测。本案例导入全新 STP格式 筏架 几何模型，设置 3000N载荷条件开展预测计算，软件可快速输出对应的力学响应结果，可视化云图如图 8 所示。

图 7 模型保存界面  

图 8 新几何预测结果云图

同时， Smart‑SIM 可将训练完成的模型 导出 独立 exe 程序 如图 9所示 ， 导出的 exe 程序 可 脱离软件 平台 ， 通过命令行 调用 预测，满足工程自动化批量计算需求。程序 最终 自动输出 VTU 格式结果文件， 可通过新建工程作为样本导入查看 ， 也 可借助 第三方可视化工具对 结果 进行 查看，效果如图 10所示，在几何与参数相同的情况下，与软件中图8的预测结果一致 。

图 9 模型导出

  图 10 第三方后处理软件 查看结果 云图

0 4 案例总结

该 船舶 筏架 力学性能 智能预测案例，落地价值清晰，精准解决行业核心痛点：

1. 变 几何构型 +多载荷工况的批量仿真难题，彻底改善传统仿真迭代繁琐、校核周期过长问题，大幅提速船舶 筏架 结构研发迭代；

2. 仿真效率实现 超 百倍提升，同时精度契合工程标准，兼顾高效性与可靠性；

3. 模型泛化性、复用性强，可迁移应用于同类船舶结构隔振装置的力学预测场景。

目前 Smart-SIM 智能快速预测工具 V1.0 已正式上线！

欢迎广大工程技术人员体验 AI极速仿真能力！