什么是计算机辅助工程概论

什么是CAE ?

计算机辅助工程(CAE)是一个快速发展的领域，它将CAD提升到了一个新的水平。
虽然CAD在创建产品的2D和3D模型方面很有用，但CAE软件允许对对象进行更深入的工程分析。

因此，CAE在工程领域如流体力学、运动学、应力分析、有限元分析等领域得到了应用，尤其是在涉及产品开发的领域。CAE不仅包括CAD，而且还包括计算机辅助制造(CAM)、有限元分析(FEA)、计算流体动力学(CFD)等工程领域。简单地说，您可以使用CAD创建2D和3D对象，同时可以使用CAE工具分析对象的行为。由CAE提供的自动化设计工具已经将工程分析从“动手”体验转变为虚拟仿真。

计算机辅助工程(CAE)是计算机软件辅助工程分析任务的广泛应用。

CAE领域包括:

• 利用有限元分析(FEA)对部件和组件进行应力分析
• 计算流体力学(CFD);
• 多体动力学与运动学;
• 分析工具的过程模拟操作，如铸造，成型，和模压成型。
• 产品或过程的优化。

用于分析为支持这些活动而开发的CAD几何工具的软件被称为CAE工具。例如，CAE工具被用于分析组件和组件的健壮性和性能。该术语包括产品和制造工具的模拟、验证和优化。在未来，CAE系统将成为信息的主要提供者，以帮助支持设计团队的决策。计算机辅助工程应用于许多领域，如汽车、航空、航天和造船工业。

CAE -计算机辅助工程过程的三个步骤

一般来说，任何计算机辅助工程任务都有三个阶段:

1. 预处理-界定模型和应用于模型的环境因素。(通常采用有限元模型，但也使用facet、体素和薄板方法)
2. 分析解算器(通常在高性能计算机上执行)
3. 后处理结果(使用可视化工具)

CAE的好处

• 由于模拟现实花费的时间较少，CAE过程节省了时间和金钱
• CAE减少了设计和绘图过程中的错误
• 可以更准确地研究参数变化对系统的影响
• 部件和组件的鲁棒性和性能可以被分析
• CAE可以方便地可视化并改进设计
• CAE有助于简化制造

应用CAE
CAE应用支持广泛的工程学科或现象。

• 利用有限元分析(FEA)对部件和组件进行应力和动力学分析
• 使用计算流体动力学(CFD)进行热和流体分析
• 机构的运动学和动力学分析(多体动力学)
• 利用有限元法或边界元法进行声学分析
• 机械事件模拟(MES)
• 控制系统分析
• 模拟制造过程，如铸造，成型和模压成型
• 产品优化