在国防、能源、交通以及重大工程项目中，爆炸与冲击问题几乎无处不在。无论是舰船的抗爆设计、化工厂的安全防护，还是航天器的空间碎片防护、动力电池的热失控研究，背后都离不开对复杂物理过程的理解和模拟。

　　戴西软件旗下的CAxWorks.PreSys通用前后处理软件（后称PreSys），正是在这样的需求背景下，逐步成长为能够应对极端条件和多介质强耦合场景的国产仿真平台。

　　在爆炸与冲击问题中，真正的难点并不仅仅是“强冲击”，而是多尺度物理过程 + 极端条件 + 强耦合的叠加。

　　时间跨度大：微秒级的爆轰波，直到秒级的结构振动；

　　空间跨度广：化工厂爆炸后果预测、核电设施抗冲击设计；

　　前沿技术：航天器抗碎片撞击、新能源电池热失控防护。

　　多学科交织：计算流体力学、固体力学、材料科学必须协同。

　　在这样的极端条件下，材料模型往往失效，界面捕捉困难，数值计算容易出现不稳定。而且大规模精细模型需要数天甚至数周计算，实验验证也受限于极端环境的测量条件。

　　面对这些挑战，PreSys 并不是单一模块的解决方案，而是一套完整的仿真工具链：

　　自研求解器 Simdyna：兼容 LS-Dyna，专注瞬态、非线性、大变形问题，具备强大的多物理场耦合能力（ALE、SPH、DEM）；

　　材料模型库齐备：覆盖炸药、空气/水等流体，金属、混凝土/岩石、复合材料等固体，能真实再现爆炸、冲击过程中的物理行为；

　　先进接触算法：能稳定处理不同介质之间的复杂相互作用；

　　并行计算：支持大规模模型的显式计算，提升效率；

　　几何与网格处理：提供自动 CAD 缝合修复、跨格式兼容，具备六面体、四面体、混合及自适应网格技术，可捕捉激波、破坏前沿等细节。

　　这些技术让 PreSys 在应对爆炸、冲击、侵彻等场景时，能保持高保真度和稳定性。

　　在实际应用中，PreSys 已形成了一系列可直接落地的实现方案：

　　FSI流固耦合：基于 ALE 算法，模拟炸药、空气、水等流体与固体的耦合作用，广泛应用于水下爆炸、空中爆炸、结构防护、气囊展开等问题；

　　SPH无网格方法：天然适应极度破碎和大变形场景，能精确捕捉爆炸破片飞散、材料断裂等非线性过程；

　　侵彻与抗冲击分析：支持子弹、战斗部对钢板、混凝土等介质的高速侵彻研究，揭示应变率效应与材料相变；

　　爆炸效应模拟：包括空中、水中、地面爆炸对结构的破坏效应，能分析爆炸波隔爆、绕爆和对防护结构的冲击响应；

　　战斗部设计与优化：通过 SPH 方法实现破片飞散的全耦合模拟，保留破片形态的真实性，支持从全 Lagrange 到 ALE-FSI 的多种算法方案。

　　借助 PreSys，研究人员能够在计算机中“复现”极端爆炸与冲击环境，并将结果应用于：

　　国防领域：战斗部毁伤效能评估、舰船/装甲抗爆设计；

　　民用安全：化工厂爆炸后果预测、核电设施抗冲击设计；

　　前沿技术：航天器抗碎片撞击、新能源电池热失控防护。

　　更值得关注的是，PreSys 在数值模拟中可对壳体断裂、破片飞散等高度非线性过程进行精细捕捉，为战斗部设计与优化提供了全耦合计算能力，这在传统工具中往往难以做到。

　　未来，PreSys将在计算效率和智能化方向持续突破：通过自适应粒子细化和 GPU 加速提升大规模计算能力；结合 AI 辅助分析降低参数敏感性带来的试错成本；构建分子动力学—SPH—FEM 的多尺度耦合框架，打通微观机理与宏观破坏的联系；同时探索实时可视化平台，让爆炸与冲击的复杂过程在工程应用中更直观、更高效地呈现。

　　在工业研发的数字化浪潮中，PreSys不仅是一个工具，更是戴西软件推动国产仿真软件自主可控的重要落子。它让我们在应对爆炸与冲击这些极端工程挑战时，有了属于自己的技术底气。