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计算机辅助工程
计算机辅助工程(CAE)是一种在计算机终端上使用CAD系统进行的分析。它包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助分析(CAA)、计算机集成制造(CIM)、计算机辅助制造(CAM)、材料需求规划(MRP)和计算机辅助规划(CAP)。其目的主要是分析不同的材料、产品及其性能和质量，如耐久性、稳定性等。它有许多优点，如提高安全性和产品质量，降低产品成本，客户满意度等，因此它有许多应用，如用于分析材料的性能，商业和飞行模拟等。它分为预处理、分析求解、结果后处理三个阶段。
CAE主要有3种类型:有限元分析(FEA)、计算流体动力学(CFD)和边界元分析(BEA)。采用有限元分析方法进行静力和动力分析。计算流体力学(CFD)用于优化部件，以实现高效的流体流动和传热。利用BEA方法预测各种系统的噪声特性。
现实世界中的一个例子就是MEMS，也就是微型机电系统。它有一粒盐的大小或针眼的大小。
CAE的定义:
计算机辅助工程(CAE)是一种在计算机终端上使用CAD系统进行的分析。它包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助分析(CAA)、计算机集成制造(CIM)、计算机辅助制造(CAM)、材料需求规划(MRP)和计算机辅助规划(CAP)。CAE主要依靠CAD。它通常被用于各个行业，如航空航天、汽车行业。
计算机辅助工程的目标
计算机辅助工程(CAE)的目标是:
•提高产品质量
•改善安全
•减少工程时间，通过更少的设计迭代实现
•改进产品的功能和可用性
•减少原型数量，最终导致它们在许多情况下被淘汰
•降低产品成本。
这些目标已经帮助计算机辅助工程达到了不同的高度，比如:
- CAE可用于汽车碰撞试验模拟等多种试验。
- 可用于商业和军事飞行模拟。
- 它还用于分析生产中使用的不同类型材料的性能，以及计算机化方法在技术系统设计中的应用。
- 它通过更好的设计提高了生产效率和质量。
- 它也是一个决策工具——产品将会是什么样子，它的性能特征，需要做什么改进?
- 在计算机屏幕上进行CAD分析。
- 没有必要构建产品的原型。
- 分析结果是必要的，可以保存为未来的产品。
- 客户满意度是第一位的，可以通过CAE实现。
- CAE必须符合许多美国和国际标准，因此产品的真实性能和安全性才能达到。
cae / cae的阶段
应用程序支持广泛的工程学科或现象，包括:
- 利用有限元分析(FEA)对零部件进行应力和动力学分析
- 使用计算流体力学(CFD)进行热与流体分析
- 机构运动学与动力学分析(多体动力学)
一般来说，任何计算机辅助工程任务都有三个阶段:
- 预处理——定义模型和应用于它的环境因素。它通常是一个有限元模型，但在这一阶段也使用facet、体素和薄板方法。
- 分析求解器-它通常在高性能计算机上执行。
- 结果的后处理——这是任何计算机辅助工程任务的最后阶段，使用可视化工具完成。
这个循环会被迭代，通常是很多次，要么是手工的，要么是使用商业优化软件。
CAE的好处
CAE的好处是:
- 降低产品开发成本和时间，提高产品质量和耐用性。
- 设计可以通过计算机模拟来评估和改进
- CAE帮助工程团队管理风险并理解其设计的性能影响
应用CAE
- 在土木工程管道设备设计方面。
- 在道路设计中，大多数的测量功能。
- 用于许多专业分析、电路设计、VLSI器件设计和仿真。
- 用于机械事件模拟(MES)。
- 控制系统分析。
- 模拟制造过程，如铸造，成型和模压成形。
- 产品或过程的优化。
