详细讲解CAE的应用与发展
cae的功能与用途 -回复
cae的功能与用途-回复CAE(Computer-Aided Engineering)是一种利用计算机软件和硬件辅助工程师进行工程分析、设计和验证的技术。
它在各个工程领域中广泛应用，并为工程师提供了一种高效准确的方法来加速设计过程、提高产品质量和降低开发成本。
本文将详细介绍CAE的功能和用途，并解释为什么它对工程师和产品开发方面有如此重要的影响。
一、CAE的功能：1. 分析和仿真：CAE可以用来对工程设计进行各种类型的分析和仿真。
它可以模拟和预测产品在不同工况下的性能和行为，包括结构强度、材料疲劳、热传导、流体动力学等。
通过CAE的分析和仿真，工程师可以更好地理解产品的行为和性能，及早发现潜在的问题并进行优化。
2. 优化设计：CAE还可以与优化算法结合使用，以改进产品的设计。
通过对设计参数进行多次仿真和分析，工程师可以找到最佳的设计方案，以满足特定的性能指标和约束条件。
这有助于工程师在保证产品质量的同时减少材料使用量、提高效率和降低成本。
3. 可视化和互动：CAE软件通常具有直观的用户界面和交互性的功能，可以帮助工程师更好地理解和分析数据。
通过可视化工具，工程师可以观察和分析模拟结果，以更好地理解产品的行为。
此外，CAE还可以提供交互式的功能，如模拟操作和虚拟装配，使工程师能够实时评估设计的可行性和性能。
二、CAE的应用领域：1. 机械工程：在机械工程中，CAE用于对机械零件和系统进行结构分析、动力学分析、疲劳分析等。
它可以帮助工程师在设计阶段就发现结构弱点，并对设计进行改进，以提高产品的可靠性和性能。
2. 汽车工程：在汽车工程领域，CAE被广泛应用于碰撞仿真、悬挂系统分析、发动机性能评估等。
通过CAE的分析和优化，可以在车辆设计早期阶段就提前预测和解决潜在的安全问题，并优化车辆性能和燃油经济性。
3. 航空航天工程：在航空航天工程中，CAE用于飞机结构分析、空气动力学分析、发动机设计等。
通过使用CAE软件，工程师可以评估飞机在不同高度和速度下的飞行性能，优化结构以满足空气动力学和工程要求。
综述CAE技术的发展和应用
综述CAE技术的发展和应用引言CAE计算机辅助工程的特点是以工程和科学问题为背景;建立计算模型并进行计算机仿真分析..一方面;CAE技术的应用;使许多过去受条件限制无法分析的复杂问题;通过计算机数值模拟得到满意的解答；另一方面;计算机辅助分析使大量繁杂的T程分析问题简单化;使复杂的过程层次化;节省了大量的时间;避免了低水平重复的工作;使工程分析更快、更准确..在产品的设计、分析、新产品的开发等方面发挥了重要作用;同时cAE这一新兴的数值模拟分析技术在国外得到了迅猛发展;技术的发展又推动了许多相关的基础学科和应用科学的进步..1 概论CAE技术1．1 CAE技术简述CAE即计算机辅助工程是用计算机辅助求解复杂丁程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法..随着计算机技术的普及和不断提高;CAE系统的功能和计算精度都有很大提高;各种基于产品数字建模的CAE系统应运而生;并已成为结构分析和结构优化的重要工具;同时也是计算机辅助4c系统CAD;CAE;CAPP／CAM 的重要环节..CAD计算机辅助设计、CAM计算机辅助制造和CAPP计算机辅助工艺等都属于计算机辅助工程CAE;而计算流体动力学CFD和有限元分析FEA等则是支撑CAE的分析工具和手段..采用CAD技术来建立CAE的几何模型和物理模型..完成分析数据的输入;通常称此过程为CAE的前处理..同样;CAE的结果也需要用CAD技术生成形象的图形输出;如生成位移图、应力、温度、压力分布的等值线图;表示应力、温度、压力分布的彩色明暗图;以及随机械载荷和温度载荷变化生成位移、应力、温度、压力等分布的动态显示图..我们称这一过程为CAE的后处理..1．2 CAE技术发展历程CAE的理论基础有限元法：20世纪40年代起源于土木工程和航空工程中的弹性和结构分析问题的研究..它的发展可以追溯到Alexander Hrennikoff1941和Richard courant1942的工作;他们的方法具有共同的本质特征：利用网格离散化将一个连续区域转化为一族离散的子区域;通常叫做元..HrenfIikofr的丁作离散用类似于格子的网格离散区域；Courant的方法将区域分解为有限个三角形的子区域;用于求解来源于圆柱体转矩问题的二阶椭圆偏..Courant的贡献推动了有限元的发展..1963一1964年Besseling等确认了有限元法是处理连续介质问题的一种普遍方法..而后;随着计算机技术的广泛应用和发展;有限元技术依靠数值计算方法;才迅速发展起来..近10年来..有限元法的应用范围有了大幅度的提高;已由简单的弹性力学的平面问题扩展到空间问题、板壳问题;由静力问题扩展到稳定性问题、动力学问题和波动问题；分析对象从弹性材料扩展到塑性、粘塑性和复合材料;从固体力学扩展到流体力学、传热学、电磁学等连续介质力学领域..将有限元分析技术逐渐由传统的分析和校核扩展到优化设计;并与计算机辅助设计CAD和计算机辅助制造CAM密切结合;形成了现在CAE技术框架..CAE软件的发展：早期的CAE 软件只是计算处理特殊单一问题的简单程序..上个世纪60年代开始出现大型通用CAE软件..在此期间世界三大CAE软件公司：MSC、SDEC和ANSYS先后成立..1963年Msc公司开发了sADsAM结构分析软件..在1965年Msc参与美国国家航空及宇航局NASA发起的计算结构分析方法研究;SADsAM也正式更名为Msc／NASTRAN..1967年sDRC公司成立;在1971年推出商用有限元分析软件supertabI—DEAs..1970年sAsI 公司成立;后来重组后改为称ANSYS公司;开发了ANSYS通用有限元分析软件..20世纪70—80年代是CAE技术的蓬勃发展时期;这期间许多CAE软件公司相继成立..如致力于发展用于高级1二程分析通用有限元程序的MARc公司；致力于机械系统仿真软件开发的MDI公司；针对大结构、流固耦合、热及噪声分析的csAR公司；致力于结构、流体、流固耦合分析的ADIND公司等等..90年代;各CAD软件开发商一方面大力发展自身CAD软件的功能．如CA;11A、SOUDw0RKs、UG都增加了基本的CAE前后处理及简单的线性、模态方面通过并购另外的cAE软件来增加其软件的cAE功能;如PKPR0／E对RAsAN的收购..在cAD软件商大力增强其软件cAE功能的同时;cAE分析软件也在向cAD靠拢..如MAc／NATTRAN在1994年收购了PATRAN作为自己的前后处理软件;并先后开发了与cAllA、UG等cAD软件的数据接口..ANsYs也在大力发展其软件的ANsYs前后处理功能..sDRc公司利用I—DEAs自身的cAD功能强大的优势;积极开发与别的cAD模型传输接口..先后投放了与PR0／E、UG、cArl’IA等的接口;以保证cAD;cAE的相关性..同时cAE软件也在积极扩展本身的功能..ANsYS把其产品扩展为ANsY洲EcHNIcAL..ANsYs;lS-DYNA..ANsYs;PREP0sT等多个应用软件..sDRc则在自己的单一分析模型的基础上先后形成了多专项应用技术;并将有限元技术与实验技术有机地结合起来..2 CAE技术在内燃机设计中的应用内燃机作为动力机械;其各项指标涉及到燃烧、排放、油耗、密封、强度、噪声等多方面内容;所以对应的分析也涉及到热力学、流动力学、动力学、疲劳分析等多个方面..而且内燃机的许多零部件;如曲柄连杆机构和配气机构的形状结构、受力;以及发动机的流动、传热传质、燃烧等工作过程十分复杂..因此建立这些零部件及整机的数学模型是十分困难的;而求解数学模型则更为闲难..另外在现代内燃机中由于对内燃机的性能和可靠性指标愈来愈高;其中的一些参数的变化趋势相互制约;参数优化空间相对变小;研发的风险加大；产品开发需要考虑的变量不断增加..系统的复杂性增大；要求缩短产品开发的周期；降低产品开发的成本和风险..为满足现代内燃机丁业的发展需要;必须对传统的“绘图+经验+发动机台架试验”的设计方法进行改进..按照现代研发的基本流程;一款内燃机的研发主要包括设计、试验、试制、投产等阶段..cAE分析主要涉及设计和试验阶段;设计和验证阶段的数字化开发可细分为概念设计阶段、布置设计阶段和详细设计阶段..每个阶段都包含了数字化设计和验证工作的并行和协同：设计工程师按照时间进度提交零部件、装配的子系统及整机的CAD设计数据；验证t程师应用CAE手段对设计部门提交的CAD数据进行包括最基本的尺寸和运动学校核、复杂的动力学分析和功能实现以及最复杂的可靠性分析等进行全方位验证..2．1概念设计阶段概念设计阶段是发动机产品开发流程中进入工程化开发过程的第一阶段;也是最重要的阶段..理论上来说;有关所开发产品的所有重大决策性问题都要在这一阶段内解决..概念设计阶段的主要工作有：对前期项目策划阶段完成的市场、法规、竞争对手和竞争机型调查研究的结果进行分析和评估;并转换为概念设计阶段的设计输入；产品设计、工艺设计、生专家们在概念设计阶段需协同进行可行性研究工作；根据产品的市场定位和仓业品牌的内涵;结合当前行业的技术发展水平等因素..确定所开发产品在性能、质量、成本等方面适当的目标水平、具体指标和规格要求；进行整机系统总体布置研究；确定产品的总体技术方案和各子系统的总体技术路线等..此阶段的cAE分析多以一维分析为主;以基本结构和基本参数为输入;在整机级和各大系统级建立虚拟样;通过cAE分析方法确定发动机的基本性能、冷却系统布置、曲轴系布置和与整车的匹配等..此阶段的cAE分析任务有：内燃机气体交换过程模拟;此类分析软件主要有GT—Power和AVL-B00st等..内燃机热动力学分析和整机性能预测．在气体交换的基础上增加发动机缸内燃烧过程的仿真分析;预测发动机的总体性能;如功率、扭矩和燃油消耗率等..然后反过来确定进气系统、排气系统、由缸盖、缸体和活塞组成的燃烧系统等子系统的主要参数和技术方案..内燃机冷却系统一维cFD分析．此类分析软件有cT-C砌等..内燃机润滑系统一维cFD分析;此类分析软件有f'10wM艄ter等..装备该内燃机的整车的基本性能仿真分析;该类分析软件主要有AVL—Cmise和GT—Drive等..2．2布置设计阶段：布置设计阶段主要是确定各主要零部件的尺寸和和相互之间的关系及接口;进一步对概念设计阶段确定的技术方案进行细化..此阶段的cAD设计工作主要是根据概念设计阶段的cAE仿真结果建立内燃机各大子系统的表面模型;确定和建立各大子系统之间的装配关系和模型等..CAE仿真分析则需要对所有的概念设计阶段的分析模型进行更新;使之更加具体和复杂;仿真的输出结果也更加详细和准确..同时..增加新的一些cAE仿真分析内容和领域;涉及动力学、有限元、cFD分析等;如应用MsC．ADAMs等行业常用的专业软件建立分析模型;首先埘前端轮系和配气机构子系统的布置设计结果进行各运动零部件之间的装配和运动学关系进行检查和校核．然后开始动力学分析..缸盖、缸体、曲轴、凸轮轴和连杆五大主要零部件的有限元分析;常用的分析软件有Hyperworks、NAsTRAN、ABAQus、AVL—ExCl7I 等..2．3详细设计阶段：详细设计阶段;数字化开发范围将覆盖所有新设计零部件的全部特性;包括如详细的尺寸、尺寸和几何公差、设计基准、表面粗糙度、热处理和材料技术条件等;在详细设计阶段结束时将保证每一个零部件的cAD设计数据包括i维实体设计数据和二维平面设计数据将能具体指导工厂的生产制造;因此;cAD设计的工作量急剧增长;成为详细设计阶段的主要1二作..同时;在详细设计阶段将应用CAE分析手段对所有新设计零部件的CAD设计进行分析和验证;以确保在数字化开发阶段解决每个新设计的零部件以及从零部件到各子系统、最后到整机的每个层次都不存在问题..此阶段;CAE分析的首要任务是对前两个阶段所有的分析模型根据详细设计阶段能够获得的最全面的设计信息进行最后的更新和拓展;进一步更准确地验证各零部件、系统和整机的功能和特性..比如在概念设计和布置设计阶段进行的发动机气体交换一维cFD分析的基础上将进一步拓展和更新到进行一维或三维的进排气噪声分析;进排气系统和发动机缸内流动的=三维cFD分析..目的是从三维角度考察发动机的气体交换过程和流体在发动机缸内的流动过程;保证发动机各缸进排气的均匀度和发动机缸内流动的最佳化;以及在保证发动机性能设计指标的前提下尽量降低发动机的进排气噪声..在详细设计阶段所有零部件和子系统新的CAD设计都必须经CAE仿真分析验证;确保任何设计问题解决后;开发流程才能进入样机制造和验证阶段..2．4试验验证阶段试验验证阶段按照开发流程;当设计完成后;就根据设计图纸制作样机并进行组装;然后按照相关试验方法对样机的性能进行考核;并不断优化..此阶段的cAE分析多以辅助试验为主;针对试验中出现的问题;查找原因;并提出优化建议.. 2．5应用软件汇集计算程序一般分为三类：大型通用程序、专用程序和自编程序..所谓通用程序;它的特点就是“通用性”..通用有限元程序如NASTRAN、ANsYs、HYPERw0Rls等一般都能提供与cAD软件如P”D;Engineer、uG、cAllA等的接口;将CAD模型自动转换为适于有限元分析的模型..内燃机以计算机仿真为手段的工程分析技术;主要内容包括有限元分析法、边界元法、运动机构分析、气动或流场分析、电磁场分析等;其中有限元分析应用最广泛..内燃机研发一般都使用专业的有限元分析FEA 商业软件;目前世界上大型的结构分析软件主要有：ABAQus、ANsYS、Msc．、Msc．Marc 等..AVL、Ricardo、FEv等世界着名的发动机研发机构都开发了专业的发动机模拟软件..其中AVL公司的系列软件包括：F1RE一发动机计算流体动力学cFD软件、BOOST一发动机热力循环分析软件、ExcITE一发动机动力学和声学计算软件、EXCIrI'E—de8i期e一曲轴组件的设计分析模块、TYc0N：配气结构计算软件、GLIDE：活塞副动力学分析软件、HYDsIM：燃油喷射系统模拟软件..3 结束语以上首先论述了cAE技术的概念和发展;而后结合现代内燃机产品开发流程;简要介绍了概念设计、布置设计、详细设计阶段CAE技术的工作内容和部分应用软件..从中我们充分领略到了国外CAE技术的迅猛发展;以及在内燃机行业的广泛应用和对产品创新的促进..目的在国内的内燃机设计中广泛采用了CAE技术;但企业的重视程度却不高;企业培养一个自己的科研用队往往是投入大、回报少;因此它并不像cAD那样普及..伴随着国内行业『目J竞争的日益激烈;国内内燃机行业要想不断快速向前发展;就要依托于cAE技术..而广大内燃机设计人员要想设计出高性能的内燃机就要掌握cAE技术;cAE技术为我们创新设计提供了很好的工具..因此我们相信;CAE技术必然会在内燃机行业中发挥越来越重要的作用..。
CAE在各个行业概况
CAE在各个行业概况摘要：随着计算机辅助工程（CAE）技术的发展，CAE在各个行业中已经得到了广泛的应用。
本文将对CAE在航空航天、汽车、医疗、电子、建筑、能源等行业的应用情况进行调研和分析。
本文将介绍CAE技术在这些行业中的应用和发展趋势，并分析它们在这些行业中的优点和挑战。
一、简介随着计算机技术的不断发展和迅速普及，计算机辅助工程（CAE）技术在工程领域中得到了广泛应用，大大提高了工程设计的效率和准确性。
CAE是指利用计算机仿真和模拟等技术进行工程设计、分析和验证的方法。
它不仅可以用于设计过程中的仿真和测试，还可以用于产品的研发、生产和维护。
在过去几年中，CAE技术已经得到了广泛的应用，并在各个行业中取得了显著的成就。
本文将分析CAE在航空航天、汽车、医疗、电子、建筑、能源等行业的应用情况和发展趋势，并探讨它们在这些行业中的优点和挑战。
二、航空航天在航空航天领域中，CAE技术已经成为必不可少的工具。
飞行器的设计和开发是一项非常复杂的工程，需要进行大量的计算和验证。
CAE 技术可以在设计过程中进行仿真和测试，以验证设计的正确性和可行性。
例如，可以使用CAE技术进行气动性能、结构强度、疲劳寿命等方面的仿真和测试。
据统计，使用CAE技术可以将飞机研发的时间和成本降低30%以上。
目前，航空航天领域中最热门的CAE技术是CFD（计算流体力学）和结构分析。
CFD技术可以用于模拟飞机飞行时的气动流场状况，分析飞机的气动性能和优化设计。
结构分析可以用于确定飞机的结构强度和疲劳寿命，并提供改善设计的建议。
此外，CAE技术在航空航天领域中的应用还包括发动机设计、飞行控制和航空电子。
三、汽车汽车是CAE技术的另一个重要应用领域。
汽车的设计和开发也是一项非常复杂的工程，需要进行大量的计算和验证。
CAE技术可以用于模拟汽车的运行和碰撞，以评估汽车的安全性和性能。
例如，可以使用结构分析技术来确定汽车的强度和疲劳寿命，以及优化车身设计；可以使用动力学仿真技术来模拟汽车的悬挂系统和其他运动部件的运动，并对其进行优化。
浅谈计算机辅助工程(CAE)的发展及应用
浅谈计算机辅助工程（CAE）的发展及应用摘要：计算机辅助工程软件是一门新兴技术，它包括计算力学、计算数学、结构动力学、数字仿真技术、工程管理和计算机技术等，是计算机技术与工程分析技术相结合的综合性知识密集型信息产品。
现如今，是信息时代，计算机技术向更高、更小的方向发展，分析软件不断开发和完善，网络和通信技术日益普及，CAE技术的应用将越来越广泛。
关键词：计算机；辅助工程；发展及应用引言在计算机技术飞速发展的今天，基于计算机技术的CAE技术越来越受到各行各业的重视。
特别是建筑行业，利用 CAE模拟试验，可以快速模拟试验的施工各个环节，大大缩短了试验的时间，保证了施工的质量。
在此基础上，分析了 CAE技术在国内外的发展状况，明确了CAE技术在汽车制造业、飞机制造业、板材加工与成型、模具制造、建筑及其它行业中的实际应用情况，并对 CAE技术的未来发展进行了分析，提出了发展的可行性建议。
1计算机辅助功能的具体应用一般而言，要经过多次反复的设计，不断的制作实物样品，并进行试验来验证。
周期性和费用很高。
而且只是知其然、不知其所以然。
若能在产品设计的数字化样机中，即在计算机上设计出完整的三维模型，并通过计算机模拟 CAE，在计算机上进行测试，判断性能是否满足设计要求，则设计迭代的大部分工作都可以在计算机上完成，而不需要物理样机的制造和测试，也不需要材料采购、开模、工装夹具、生产制造、设备、测试等耗时耗资巨大。
等到数字样机和计算机测试做一遍又一遍，最后再去做几个物理样机制造和测试，产品基本就可以定型了。
就拿飞行器的设计来说，众所周知，飞行器可以克服起飞时的重力，依靠飞行器机体，主要是机翼上的空气以一定的速度、角度产生升力。
这是一个由空气动力学引起的问题，当飞机以一定速度和角度切开空气时，空气会绕着机身流动，在机身的不同位置会有不同的气压，速度，例如机翼，上下表面的压力差就构成了向上提升飞机的升力。
可用一组称为Navier-Stocks方程的偏微分方程来精确描述空气绕流飞机的运动过程，该方程于1827年由法国和英国科学家联合提出。
CAE软件及其运用现状分析
CAE软件及其运用现状分析一、在工程设计中的应用：1.结构分析：CAE软件可以通过有限元分析方法对产品的结构进行强度、刚度等性能分析，并进行结构优化，提高产品的可靠性和安全性。
2.流体力学：CAE软件可以模拟液体和气体在管道、容器、风洞等中的流动行为，优化流体系统的设计和效率。
3.热传导：CAE软件可以分析热传导现象，并进行热交换器、散热器等热管理系统的设计和优化。
4.电磁场分析：CAE软件可以模拟电磁场的传播和分布情况，帮助设计电路、电感、变压器等电子产品。
二、CAE软件的特点：1.高度精确性：CAE软件基于数学模型和物理原理进行分析和仿真，具有高度精确性，可以准确预测产品在不同工况下的性能。
2.高效性和节省成本：使用CAE软件可以快速进行多种分析和优化，避免了繁琐的实验过程，减少了时间和成本的浪费。
3.多学科集成：CAE软件可以模拟多学科的物理现象，并进行多学科的集成分析，帮助工程师进行全面的设计优化。
4.交互性和可视化：CAE软件具有友好的用户界面和可视化结果展示，工程师可以直观地观察和分析产品的性能。
三、CAE软件的发展趋势：1.多物理场耦合分析：随着工程领域的不断发展，产品的设计越来越复杂，多种物理场之间的耦合效应也变得重要。
未来的CAE软件将更加注重多物理场之间的耦合分析和优化。
2.大规模计算能力：CAE分析需要进行大规模的数值计算，需要庞大的计算资源支持。
未来的CAE软件将更加注重提高计算能力和效率，以满足工程师复杂问题的分析需求。
3.智能化和自动化：未来的CAE软件将更加注重智能化和自动化的功能，通过模型预测和优化算法等技术，提供更精确、高效的分析和优化结果。
4.云计算和协同工作：云计算可以提供大量的计算资源，并实现CAE 软件在云端的远程使用和数据共享。
未来的CAE软件将更趋向于在云端进行分析和协同工作，提高工程师的工作效率和沟通效果。
总之，CAE软件的应用不断拓宽，涉及的行业和领域越来越广泛，未来的发展空间也非常广阔。
汽车产品设计制造中CAE技术的运用
汽车产品设计制造中CAE技术的运用随着汽车工业的不断发展，汽车产品的设计和制造也在不断追求更先进的技术和工艺。
在汽车产品设计制造过程中，CAE（Computer Aided Engineering）技术的运用日益广泛，成为汽车设计制造过程中不可或缺的重要技术工具。
本文将从CAE技术的定义、优势、应用和发展趋势等方面进行探讨，以期更加深入了解CAE技术在汽车产品设计制造中的作用和意义。
一、CAE技术的定义CAE（Computer Aided Engineering）是指使用计算机进行工程设计、分析和制造的技术手段。
它是一种工程设计和分析的方法，利用计算机进行模拟和仿真，以辅助工程师进行设计和分析，从而提高产品的质量和性能，减少成本和时间。
CAE技术以其快速、精确、可靠的特点，为工程师提供了强大的工具和支持，成为汽车产品设计制造中不可或缺的技术手段。
1. 减少试验验证次数：CAE技术可以通过仿真和模拟的手段，快速准确地分析产品的性能和行为，减少了试验验证的次数，节省了时间和成本。
2. 优化设计方案：通过CAE技术，工程师可以多方面、多角度地对产品进行分析和评估，优化设计方案，提高产品的质量和性能。
3. 提高产品的可靠性：CAE技术可以对产品进行可靠性分析，预测产品的寿命和损耗，帮助工程师提前发现问题，减少故障率。
4. 辅助制造工艺：CAE技术可以进行成型、焊接、装配等工艺仿真，帮助制造工程师优化工艺流程，提高生产效率和质量。
5. 提高市场竞争力：通过CAE技术的运用，可以加快产品的研发周期，提高产品的质量和性能，从而提升企业在市场竞争中的地位和声誉。
1. 结构分析：CAE技术可以对汽车的车身、底盘、发动机等部件进行结构分析，评估其强度、刚度、稳定性等性能，为产品设计和制造提供重要的参考依据。
2. 疲劳分析：汽车在长期使用过程中会受到不同方向的载荷作用，CAE技术可以对汽车的零部件进行疲劳分析，预测零部件的寿命和损耗，提高产品的可靠性和安全性。
第二讲CAE技术发展及趋势
第二讲 CAE技术发展概况与趋势1、CAE技术的发展阶段时间利用计算机进行必要的分析计算, 从计算机一发明便开始了。
1953年, 人们开始运用收敛算法进行电力变压器的计算.其后, 由于有限元技术在喷气式飞机机翼结构中的成功运用(1956年),CAE 概念逐渐成形。
上世纪60年代,CAE技术处于探索时期。
因为当时的计算机的硬件内存少、磁盘的空间小、计算速度慢等特点,其分析的对象主要是航空航天设备结构的强度、刚度以及模态实验和分析问。
70～80年代是CAE技术蓬勃发展时期。
这一时期的CAE发展的特点:软件主要集中在计算精度、速度和硬件平台的匹配、计算机内存的有效利用及磁盘空间的利用。
有限元分析技术在结构分析和场分析领域获得了很大的成功。
使用者多数为专家且集中在航空、航天、军事等几个领域。
这些使用者往往在使用软件的同时进行软件的二次开发。
90年代是CAE技术成熟壮大阶段。
这一时期的CAE软件一方面与CAD软件紧密结合,另一方面扩展CAE本身的功能。
并将有限元技术与实验技术有机地结合起来, 开发了实验信号处理、实验与分析相关等分析能力。
经过了50多年的洗礼CAE技术已经逐步走向成熟,现今CAE技术作为一门新兴的学科走进了大学也成为各大企业在设计新产品的过程中必不可少的一环。
但对于CAE技术的用户企业和提供商而言,CAE技术仍然面临着使用复杂,工程师理论知识缺乏,缺少经验以及计算机硬件与软件结合等诸多问题。
2、CAE技术的层次化发展从发展层次看, CAE技术分析的特点,一方面是实现局部到整体的跨越,即从服务于细化设计的零部件分析迈向整体化系统分析；另一方面是从孤立的产品分析向产品、环境、人综合模拟的方向迈进.从这方面来考察, CAE分为数值计算、仿真模拟以及与虚拟现实(VR/Vi rtual Reality)技术相交汇的3个层次。
最初级的CAE分析是数字化手法, 包括分析零部件过程中所采用的数值算法和关系列式, 以及针对特定问题编制的软件包。
CAE技术的应用和发展趋势-大米的博客-中华工程师网
CAE技术的应⽤和发展趋势-⼤⽶的博客-中华⼯程师⽹产品仿真技术——CAE可以说是现代产品研发中出现最早的技术，但它却从来没有⽕起来过，不温不⽕地发展着。
但这并不妨碍它成为促进世界⼯业产品进化的最重要的技术，是它⼀直刺激着⼯业产品和技术的创新。
CAE和其它诸如信息化产品最本质的区别在于：其它信息化产品让企业降低了成本，⽽CAE为企业产品产⽣了⾼附加值，真正能为现代企业创造⾼额利润，这才是提⾼企业核⼼竞争⼒的关键所在。
笔者注意到，随着⼈们对CAE技术价值的认识逐步深刻和CAE技术本⾝的发展，含蓄的CAE技术正在⽕起来。
本⽂就CAE技术的应⽤和发展趋势和读者探讨，希望得到读者的批评指正。
1. 趋势⼀：仿真驱动研发流程现代产品研发流程中，通常使⽤CAD建模，⽤CAE进⾏仿真。
因此，许多⼈的眼⾥，CAE理所当然是CAD的后端技术了。
但其实恰恰相反，在先进研发流程中，CAE是CAD的“先⾏”技术。
在新产品设计周期⾥，CAD付诸实施之前，CAE已经⾏动了。
CAD并不是贯穿整个研发周期的技术，CAE却是，它在产品研发全过程中影响着设计。
仿真技术越早地被应⽤于设计流程，它产⽣的投资回报率也将越⾼。
ANSYS公司有⼀经典之语切中要害：Never early to use CAE（CAE永不嫌早）！详细设计之前，在计算机上进⾏虚拟实验（仿真），来预测产品是否可⾏，可以省略⼤量的真实实验，从⽽节省时间及成本，防⽌各种意外的发⽣，保证详细设计的⾼成功率，避免后期设计中的颠覆性问题。
在详细设计的任何时期，CAE技术都将发挥其巨⼤作⽤，任何不能确认合理的细节，都可以通过CAE技术来验证，将所有潜在的问题解决在萌芽之中。
图1 产品仿真的投资回报CAE技术的采⽤，在研发流程的前期看似投⼊⽐较⾼，但越到后来投⼊越低，回报越⾼：产品可更早推向市场，且质量更⾼。
2. 趋势⼆：核⼼功能深⼊化，使⽤环境简单化仿真技术在向专业化⽅向深⼊发展，仿真环境却逐步浮向使⽤者⼿边；核⼼技术在远离使⽤者，仿真结果却逼近真实世界。
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详细讲解CAE的应用与发展
一： CAE的发展
当今国际上FEA方法和软件发展呈现出以下一些趋势特征：
a)从单纯的结构力学计算发展到求解许多物理场问题：从板、壳和实体等连续体固体力学分析，发展到流体力学、温度场、电传导、磁场、渗流和声场等问题的求解计算，最近又发展到求解几个交叉学科的问题(所谓“流固耦合”的问题)；
b)由求解线性工程问题进展到分析非线性问题；
c)增强可视化的前置建模和后置数据处理功能；
d)与CAD软件的无缝集成。
都开发了和著名的CAD软件的接口。
同时CAD综合型CAE工具的分析功能正逐渐加强；
e)改进CAE方法中的优化技术：引入各种优化技术，优化参数评价。
具备智能的网格划分器，以解决模型在形状参数变化剧烈时出现的网格奇化问题；非线性收敛的智能控制技术对非线性优化问题是不可或缺的。
二：CAE与CAD/CAM
CAD是CAE和CAM的基础。
在CAE中无论是单个零件、还是整机的有限元分析及机构的运动分析，都需要CAD为其造型、装配；在CAM中，则需要CAD进行曲面设计、复杂零件造型和模具设计。
在CAD中对零件及部件所做的任何改变，都会在CAE 和CAM中有所反应。
CAD/CAM技术是实现创新的关键手段，而CAE技术就是实现创新设计的最主要技术保障。
目前众多的设计单位将“CAD”与“CAE分析”截然分开，由不同的人或部门来完成设计与分析工作，存在工作和数据交接、结果等待和评判等过程，造成了整个设计流程的不畅通。
事实上，在理想的现代设计过程中，CAE应该融入产品设计的各个阶段和环节，实现设计分析一体化。
三：FELAC 2.0软件简介
FELAC 2.0采用自定义的有限元语言作为脚本代码语言，它可以使用户以一种类似于数学公式书写和推导的方式，非常自然和简单的表达待解问题的微分方程表达式和算法表达式，并由生成器解释产生完整的并行有限元计算C程序。
FELAC 2.0的目标是通过输入微分方程表达式和算法之后，就可以得到所有有限元计算的程序代码，包含串行程序和并行程序。
该系统采用一种语言(有限元语言)和四种技术(对象技术、组件技术、公式库技术生成器技术)开发而成。
并且基于FELAC 1.0的用户界面，新版本扩充了工作目录中右键编译功能、命令终端输入功能，并且丰富了文本编辑功能，改善了用户的视觉体验，方便用户快速便捷的对脚本或程序进行编辑、编译与调试。
其中并行版在前后处理上进行了相应的改进。
计算机辅助工程技术在发达国家已达到了较为成熟的阶段，工业化应用已相当普遍。
在我国CAE技术还有待进一步开发，工业化应用程度还较低。
发展我国的CAE技术，推广CAE技术的应用刻不容缓。