什么是CAE?CAE是什么意思?

2013-06-11 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

計(jì)算機(jī)輔助工程的特點(diǎn)是以工程和科學(xué)問題為背景,建立計(jì)算模型并進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真分析。一方面,CAE技術(shù)的應(yīng)用,使許多過去受條件限制無法分析的復(fù)雜問題,通過計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬得到滿意的解答;
CAE 計(jì)算機(jī)模擬仿真計(jì)算機(jī)輔助工程有限元分析 FEA

計(jì)算機(jī)輔助工程的特點(diǎn)是以工程和科學(xué)問題為背景,建立計(jì)算模型并進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真分析。一方面,CAE技術(shù)的應(yīng)用,使許多過去受條件限制無法分析的復(fù)雜問題,通過計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬得到滿意的解答;另一方面,計(jì)算機(jī)輔助分析使大量繁雜的工程分析問題簡(jiǎn)單化,使

復(fù)雜的過程層次化,節(jié)省了大量的時(shí)間,避免了低水平重復(fù)的工作,使工程分析更快、更準(zhǔn)確。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、新產(chǎn)品的開發(fā)等方面發(fā)揮了重要作用,同時(shí)CAE這一新興的數(shù)值模擬分析技術(shù)在國(guó)外得到了迅猛發(fā)展,技術(shù)的發(fā)展又推動(dòng)了許多相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)科和應(yīng)用科學(xué)的進(jìn)步。

在影響計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)發(fā)展的諸多因素中,人才、計(jì)算機(jī)硬件和分析軟件是三個(gè)最主要的方面。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,已經(jīng)為CAE技術(shù)奠定了良好的硬件基礎(chǔ)。多年來,重視CAE技術(shù)人才的培養(yǎng)和分析軟件的開發(fā)和推廣應(yīng)用,發(fā)達(dá)國(guó)家不僅在科技界而且在工程界已經(jīng)具有一支較強(qiáng)的掌握CAE技術(shù)的人才隊(duì)伍,同時(shí)在分析軟件的開發(fā)和應(yīng)用方面也達(dá)到了較高水平。

美國(guó)于1998年成立了工程計(jì)算機(jī)模擬和仿真學(xué)會(huì)(Computer&nbspModeling&nbspand& nbspSimulation&nbspin&nbspEngineering),其它國(guó)家也成立了類似的學(xué)術(shù)組織。各國(guó)都在投入大量的人力和物力,加快人才的培養(yǎng)。正是各行業(yè)中大批掌握CAE技術(shù)的科技隊(duì)伍推動(dòng)了CAE技術(shù)的研究和工業(yè)化應(yīng)用,CAE技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的科學(xué)研究,并普遍應(yīng)用于實(shí)際工程問題,在解決許多復(fù)雜的工程分析方面發(fā)揮了重要作用。

國(guó)外對(duì)CAE技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用真正得到高速的發(fā)展和普遍應(yīng)用則是近年來的事。這一方面主要得益于計(jì)算機(jī)在高速化和小型化方面取得的成就,另一方面則有賴于通用分析軟件的推出和完善。早期的CAE分析軟件一般都是基于大型計(jì)算機(jī)和工作站開發(fā)的,近年來PC機(jī)性能的提高,使采用PC機(jī)進(jìn)行分析成為可能,促使許多CAE軟件被移植到PC機(jī)上應(yīng)用。這顯然對(duì)CAE技術(shù)的推廣應(yīng)用極為有利。

衡量CAE技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一是分析軟件的開發(fā)和應(yīng)用。目前,一些發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面已達(dá)到了較高的水平,僅以有限元分析軟件為例,國(guó)際上不少先進(jìn)的大型通用有限元計(jì)算分析軟件的開發(fā)已達(dá)到較成熟的階段并已商品化,如ABAQUS、ANSYS、NASTRAN等。這些軟件具有良好的前后處理界面,靜態(tài)和動(dòng)態(tài)過程分析以及線性和非線性分析等多種強(qiáng)大的功能,都通過了各種不同行業(yè)的大量實(shí)際算例的反復(fù)驗(yàn)證,其解決復(fù)雜問題的能力和效率,已得到學(xué)術(shù)界和工程界的公認(rèn)。在北美、歐洲和亞洲一些國(guó)家的機(jī)械、化工、土木、水利、材料、航空、船舶、冶金、汽車、電氣工業(yè)設(shè)計(jì)等許多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

就CAE技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用而言,西方發(fā)達(dá)國(guó)家目前已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用化階段。通過CAE與CAD、CAM等技術(shù)的結(jié)合,使企業(yè)能對(duì)現(xiàn)代市場(chǎng)產(chǎn)品的多樣性、復(fù)雜性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等做出迅速反應(yīng),增強(qiáng)了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。在許多行業(yè)中,計(jì)算機(jī)輔助分析已經(jīng)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造流程中不可逾越的一種強(qiáng)制性的工藝規(guī)范加以實(shí)施。如,以國(guó)外某大汽車公司為例,絕大多數(shù)的汽車零部件設(shè)計(jì)都必須經(jīng)過多方面的計(jì)算機(jī)仿真分析,否則根本通不過設(shè)計(jì)審查,更談不上試制和投入生產(chǎn)。計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬現(xiàn)在已不僅僅作為科學(xué)研究的一種手段,在生產(chǎn)實(shí)踐中也已作為必備工具普遍應(yīng)用。

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