1. AI辅助仿真需求拆解与仿真目标定义

从工程描述到可计算模型：需求拆解的四条主线

一段自然语言描述的工程问题，往往混杂了使用场景、结构细节、材料、工况和期望结果。要把它变成仿真任务书，核心是完成一次“语义到物理”的映射：把模糊的工程诉求，翻译成求解器能接受的物理场、边界条件、输出指标和验收标准。下面用一个具体案例贯穿全过程。

这段话里至少隐含了四类信息，需要分别抽取并补齐：

• 物理场：芯片发热 → 传热（热传导 + 对流）；温度变化 → 热应力与变形（热-结构耦合）。
• 边界条件：背面风冷（对流换热系数或风温）、环境温度 45 ℃、芯片热源功率 8 W × 4。
• 输出指标：芯片最高温度、基板最大翘曲量（或最大热变形）。
• 验收标准：芯片温度 ≤ 85 ℃；翘曲量需给出允许上限（原描述缺失，必须补问或假设）。

其中“翘曲太大”是典型的模糊表述。仿真任务书不能接受“太大”这种词，必须转化为可量化的判据，例如“基板对角线方向最大法向位移 ≤ 0.15 mm”或“平面度偏差 ≤ 0.1 mm”。如果甲方无法给出，就需要在任务书中标注为待确认假设，并说明该假设对结论的影响。

用AI对话完成拆解：提问结构与追问策略

直接把原始需求丢给AI，通常得到的是泛泛的仿真建议。更有效的方式是按“角色 + 任务 + 输出格式 + 约束”组织提问，并针对缺失信息进行追问。下面是一段可直接使用的对话示例。

你是一名热-结构耦合仿真工程师。请把下面这段工程描述拆解为仿真任务书。

要求输出四部分：
1. 物理场清单（含耦合关系）
2. 边界条件与载荷（注明已知/未知/需假设）
3. 输出指标（含单位与提取位置）
4. 验收标准（可量化，缺失项标为待确认）

工程描述：
“铝合金散热基板 120×80×6 mm，贴装 4 个功率芯片，
每个发热 8 W。背面风冷，环境温度最高 45 ℃。
要求芯片温度不超过 85 ℃，基板翘曲不能太大。”

对每个未知项，给出一个合理的工程假设值，并说明假设依据。

AI 的典型输出会包含：传热场（稳态热传导 + 表面对流）、结构场（热膨胀引起的变形与应力）、热-结构单向耦合；边界条件中会指出“风冷”需要转化为对流换热系数 h，并给出一个假设范围（例如自然对流 5–25 W/(m²·K)，强制风冷 25–100 W/(m²·K)）；验收标准中会把“翘曲不能太大”标为待确认，并建议一个临时判据。

需求到模型的映射关系

下面这张图把原始描述中的工程语言，逐项映射到仿真模型中的物理对象、边界条件和输出量，并标出哪些是已知、哪些需要假设、哪些必须确认。它对应的是“需求—模型”映射结构，而不是操作步骤。

仿真任务书模板（可直接填写）

把上面的映射结果整理成一份结构化任务书，便于后续建模、求解和验收。下表是示例填写结果，其中“状态”列区分已知、假设和待确认。

用AI做一次“缺口检查”

任务书初稿完成后，可以再让AI扮演审阅者，专门找缺失项和矛盾项。例如：

请审阅下面这份仿真任务书，找出：
1. 仍然模糊、无法直接建模的条目；
2. 可能影响验收结论的假设；
3. 物理场或边界条件中遗漏的项。

任务书内容：
（粘贴上面的表格内容）

对每个问题，说明为什么会影响仿真结果或验收判断。

典型的审阅反馈会指出：芯片位置和尺寸未定义，无法布置热源；铝合金牌号未定，材料参数全部是假设；结构约束方式未确认，翘曲量对约束条件非常敏感；风冷换热系数范围过宽，可能导致结论翻转。这些反馈正是下一阶段建模前必须补齐的输入。

快速复查清单

• 物理场是否覆盖了所有发热、传热和变形机制？耦合方向是否明确？
• 每个边界条件是否都有可量化的参数（功率、温度、换热系数、约束方式）？
• 输出指标是否指定了提取位置和单位？
• 验收标准是否全部可量化？模糊词是否已转化为数值判据或标注为待确认？
• 是否列出了所有假设及其依据？是否安排了敏感性检查？
• 是否存在“AI说可以，但输入本身未确认”的隐患？