覆盖七大类材料！欧倍尔材料仿真软件全系列产品功能导览|仿真软件|实验|欧倍尔材料

2025年底，《北京市加快推动“人工智能+新材料”创新发展行动计划（2025-2027年）》正式出台，明确强调要研发面向新材料领域的垂类模型和自主核心工业软件，构建“数据驱动+AI赋能”的新材料研发新范式。这一政策信号与此前的《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》一脉相承，后者早已将新材料列为战略性新兴产业，强调要加强其基础研究和应用研究，推动产业高质量发展。

政策的连续加码，不仅为新材料的研发指明了方向，更对相关领域的人才培养提出了前所未有的高要求。传统材料实验教学长期面临设备昂贵、过程高危、微观机理不可见、工艺更新滞后等核心瓶颈。学生难以深入理解“工艺-结构-性能”这一材料学的根本法则，更无法在进入产业前系统掌握前沿制造技术。

在此背景下，北京欧倍尔推出的材料仿真软件系列，以虚拟仿真技术为核心，构建了一个覆盖从传统金属到先进纳米材料的全景式数字化实训平台，正成为连接国家战略与院校教学、推动材料学科教育变革的关键力量。

一、产品全景：覆盖七大材料类别的系统化矩阵

北京欧倍尔材料仿真软件并非单一工具，而是一个深度契合国家新材料发展战略、覆盖全产业链的系统化产品生态。

先进金属材料仿真模块聚焦于金属材料的现代化制备与处理工艺，包含3D打印金属全流程虚拟仿真系统、高速钢/渗碳钢/弹簧钢/轴承钢热处理组织演变实验室、金属材料拉伸和压缩3D虚拟仿真实验等。其中“3D打印金属全流程虚拟仿真系统”完整模拟了从模型导入、铺粉、激光扫描到零件成型的全过程，让学生直观理解增材制造的核心原理。

先进陶瓷材料仿真模块演示粉体处理、成形、烧结以及晶体生长等关键步骤，包含碳化硅材料生产加工虚拟仿真工厂、高纯半导体单晶材料制备与加工虚拟仿真系统、陶瓷薄片流延成型法生产虚拟仿真工厂等。这些软件能够展现不同工艺条件下材料结构和性能的变化，适用于电子陶瓷、半导体等高科技领域的人才培养。

先进复合材料仿真模块涵盖复合材料的生产、成型、制备和检测等关键环节。新品“碳纤维热压成型工艺虚拟实验软件”模拟了从设计选材、预浸料铺叠、封装打袋、参数设置到关罐固化的完整工艺流程，用户可根据需要自由设置预浸料和辅助材料的铺层形式，2D界面和3D场景中均可自由选择。

高分子材料仿真模块包含聚氨酯超纤生产工艺、聚氨酯鞋材发泡工艺、熔体纺丝成型、干法纺丝成型、聚酰亚胺合成加工、热塑性复合材料双螺杆挤出造粒等数十款软件。以聚酰亚胺的制备为例，这类在真实实验室中周期长、条件苛刻的实验，在虚拟仿真平台中得以高效实现，学生可以在单次课程内完成从原料到成品的全过程。

能源材料与生物降解材料模块紧跟全球能源转型和环保趋势，包含电池原料（钴制品）全流程生产虚拟仿真系统、汽车锂电池冲击测试、全降解地膜制备加工虚拟仿真等，直接对接新能源和绿色经济的人才需求。

纳米材料与特殊功能材料模块涵盖纳米材料的制备与穆斯堡尔谱学研究实验、阻燃高分子材料制备及性能仿真软件、导电聚酯合成及纺丝仿真软件等，面向智能纺织品、传感器等前沿科技领域，预测和调整材料的电导性，实现特定的性能要求。

材料力学性能测试模块涵盖塑料熔体质量流动速率的测定、塑料冲击性能测试、聚合物拉伸性能测试、橡胶应力松弛实验、热失重法测定聚合物热稳定性、差示扫描量热法测定聚合物热性能、复合材料冲击强度测试等。软件能够自动根据所记录数据生成曲线，曲线X轴与Y轴的量程、精度可配置，大大增加数据处理的灵活性。

二、核心功能详解：从认知到创新的沉浸式学习闭环

北京欧倍尔材料仿真软件的强大，不仅在于其内容的广度，更在于其通过一系列核心技术功能，构建了深度沉浸、可交互、智能反馈的完整教学闭环。

高精度三维虚拟现实环境：软件利用虚拟现实技术，构建高度仿真的三维实验室与工厂环境。学生可以360度无限制观察设备结构、物料状态，甚至进行虚拟拆解组装。以碳纤维热压成型软件为例，热压罐控制系统提供模具方案，温度、压力、速度参数设置，时间温度曲线图，热物理/化学变化一站式解决方案，数据根据后台数学模型进行动态变化，并设置有安全指数，符合现实安全要求。

全流程交互操作与工艺模拟：从原料配制、设备参数设置到工艺过程控制，学生可通过点击、拖拽等方式进行完整的交互操作。在注塑机虚拟仿真软件中，学生可以反复调整温度、压力、注射速度等关键参数，直观观察其对产品质量的影响，而无需担心设备损坏或人身安全事故。在复合材料铺层选择中，软件提供多种辅助材料，操作者可以根据需要的配方自由设置预浸料和辅助材料的铺层形式，之后的工艺过程所使用的预浸料毛坯就可以根据设置的铺层形式进行生产，得到相应的成品。

智能操作指导与实时评估系统：软件内置智能导引系统，可对每一步操作提供文字或语音提示。“练习模式”下，软件会根据标准流程提供交互式步骤提示；“考核模式”下，系统会给出具体实验步骤，学员需要点击相应部件或仪器进行操作，评分机制采用扣分制，操作错误时会被扣分。这种设计实现了“学-练-考”一体化的闭环，极大地提升了教学效率和培训质量。

集成化数据记录与处理平台：软件具备实验数据自动记录功能，并能将数据自动处理、生成对应的图表。以材料力学仿真软件为例，可以手动记录数据，同时所记录的内容和数据格式可配置，达到灵活教学的目的；能够自动根据所记录数据生成曲线，曲线X轴与Y轴的量程、精度、所代表的含义以及曲线数量、颜色可配置，大大增加数据处理的灵活性，激发学生创新能力；可以将所绘曲线插入到实验报告中。

可视化原理教学模块：软件将抽象的材料科学原理变得直观易懂。以热处理系列软件为例，能够动态演示热处理过程中材料内部显微组织的实时演变过程，直观揭示工艺参数如何通过改变微观组织来宏观提升材料的硬度、耐磨性与抗疲劳性。这对于理解“工艺-结构-性能”这一材料学根本法则具有无可替代的教学价值。

三、教学价值：破解传统材料实验教学的四大瓶颈

北京欧倍尔材料仿真软件的应用，为材料科学教育带来了革命性的改变，直击传统教学的四大痛点。

突破成本与安全限制：软件将价值数百万乃至上千万的尖端生产设备（如半导体单晶炉、高温高压反应釜）以及高风险实验（如锂电池过充、冲击测试）安全地“搬”进课堂。学生得以在“零风险、零损耗”的环境中，反复进行在现实中成本高昂或危险的操作。以金属3D打印为例，这项技术使得复杂的金属零件能以全新的方式制造，但其设备投入巨大，工艺参数控制复杂，虚拟仿真完美解决了这一难题。

实现宏观工艺与微观机理的联通：传统教学难以直观展示工艺参数如何影响材料微观结构，进而决定宏观性能。仿真软件通过动画和模拟，生动呈现如热处理过程中晶体组织的演变、化学反应中分子链的增长等过程，帮助学生建立“工艺-结构-性能”的核心材料学思维。例如，在渗碳钢热处理组织演变实验室中，软件完整模拟从正火、渗碳、淬火到回火的完整过程，让学生直观理解每一步的组织变化。

支持个性化与探究式学习：软件提供练习与考核多种模式，支持学生自主安排学习进度，进行个性化、探究式的学习。在碳纤维热压成型软件中，软件学习进程可视化，用户可以清楚地了解到整个实验过程有哪些步骤和当前正处于实验中的哪一环。这为“翻转课堂”等新型教学模式提供了有力工具，促进了以学生为中心的教学改革。

四、技术前瞻：从虚拟仿真迈向“AI+材料”新范式

北京欧倍尔材料仿真软件的先进性，还体现在其对“人工智能+新材料”这一政策方向的深度响应。软件不仅是教学工具，更是高校构建自主的“AI+材料”垂类模型和虚拟仿真实践基地的底层基础。

工艺优化与缺陷分析：以注塑模具模流分析虚拟仿真软件为例，它不仅是教学工具，更是实用的科研工具。研究人员可以利用它模拟聚合物熔体在模具型腔内的流动、保压、冷却过程，精准预测并可视化翘曲、缩痕、熔接痕等缺陷，从而在开模前完成工艺参数的优化，显著缩短研发周期，降低试错成本。

支撑新材料开发与性能评估：针对政策重点支持的绿色、可降解材料方向，材料仿真软件提供了强有力的支持。例如，在全降解纤维素地膜的制备加工及性能测试虚拟仿真实验中，科研人员可以系统模拟材料的制备、加工，并一站式完成拉伸性能、水蒸气透过率、透氧率、生物酶降解等一系列性能测试，为新材料的配方设计与性能评估提供了高效的数据支撑平台。