计算机辅助设计应用
计算机辅助设计(CAD)的应用领域
计算机辅助设计（CAD）的应用领域计算机辅助设计（Computer-Aided Design，CAD）是指利用计算机技术来辅助进行设计工作的过程。
随着计算机技术的不断发展，CAD 在各个领域得到了广泛的应用。
本文将介绍CAD的应用领域，并探讨它为各个行业带来的好处。
一、建筑设计领域在建筑设计领域，CAD可以用于制图、建模和可视化等方面。
设计师可以通过CAD软件绘制建筑平面图、立面图和施工图，提高设计效率和质量。
CAD还可以进行三维建模，帮助设计师更好地理解和展示设计方案。
通过CAD软件提供的可视化功能，设计师可以在设计阶段发现和解决问题，减少后期修改和浪费。
二、机械设计领域在机械设计领域，CAD可以用于创建和修改机械零件图纸、装配图和工艺图。
工程师可以使用CAD软件进行零件建模、装配设计和运动仿真，分析和验证设计方案的可行性。
CAD还可以自动生成零件清单和加工工艺，提高设计和生产效率。
此外，CAD还可以与计算机数控（Computer Numerical Control，CNC）系统集成，实现自动化生产。
三、电子设计领域在电子设计领域，CAD主要用于电路设计和印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）设计。
设计师可以通过CAD软件绘制电路原理图、布局图和PCB图，进行电路仿真和信号分析。
CAD还可以帮助设计师进行电路优化和故障排除，提高电子产品的性能和可靠性。
四、城市规划领域在城市规划领域，CAD可以用于城市地形建模、道路设计和空间规划等方面。
规划师可以利用CAD软件绘制城市地形图和三维模型，进行空间布局和景观设计。
CAD还可以进行交通仿真和人流分析，优化城市道路和交通系统的设计。
通过CAD软件提供的数据分析功能，规划师可以评估规划方案的可行性和效果。
五、航空航天领域在航空航天领域，CAD可以用于飞机和航天器的设计、模拟和分析。
工程师可以使用CAD软件进行机身布局设计、飞行器外形建模和动力学仿真等工作。
计算机辅助设计技术的应用
计算机辅助设计技术的应用随着科技的快速发展和计算机技术的不断进步，计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）技术正逐渐在各个领域得到广泛应用。
本文将从工业设计、建筑设计和电子电路设计三个方面，探讨计算机辅助设计技术的应用。
一、工业设计中的CAD技术应用工业设计是指通过科学化的设计方法，将美学、功能、工艺和市场需求等因素有机结合，为产品提供外观和结构的设计。
在工业设计领域，CAD技术被广泛应用于产品的造型设计、样机制作和模具制造等过程。
借助CAD软件，设计师可以更加直观地呈现产品的外观效果，并进行三维建模和动画演示。
同时，CAD技术还可以优化产品的结构设计，提高产品的质量和效率。
二、建筑设计中的CAD技术应用在建筑设计领域，CAD技术的应用不仅提高了设计效率，还减少了设计过程中的错误和纰漏。
通过CAD软件，建筑师可以更加直观地呈现建筑的立体效果，并进行可视化的室内外设计。
此外，CAD技术还可以进行结构分析和工程量计算，为建筑设计提供可靠的数据支持。
通过CAD技术的应用，建筑师可以更好地满足客户需求，实现设计理念的落地。
三、电子电路设计中的CAD技术应用电子电路设计是指利用电子元器件进行电路设计和仿真。
在电子领域，CAD技术被广泛应用于电路图设计、电路仿真和印制板设计等环节。
通过CAD软件，设计师可以进行电路的逻辑设计和电路图的绘制，实现电子元器件的选型和布局。
同时，CAD技术还可以进行电路的仿真分析，验证电路的功能和性能。
通过CAD技术的应用，可以降低电子电路设计的难度和风险，提高设计的效率和准确度。
综上所述，计算机辅助设计技术在工业设计、建筑设计和电子电路设计等领域的应用得到了广泛认可和推崇。
随着技术的不断进步，CAD技术还将继续发展和完善，为各行各业提供更多更好的设计工具和平台。
计算机辅助设计技术的应用，不仅提高了设计效率和质量，还推动了各个领域的创新和发展。
计算机辅助设计在工程领域的应用
计算机辅助设计在工程领域的应用计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）是一种借助计算机技术来辅助进行设计和绘图的方法。
在当代工程领域，CAD已经成为不可或缺的工具，极大地提高了工程设计的效率和质量。
本文将探讨计算机辅助设计在工程领域的应用。
一、CAD在建筑设计中的应用1. 三维建模与演示CAD软件可以通过建模技术将设计师的创意变成三维图像，在建筑设计中起到至关重要的作用。
通过CAD软件，设计师可以直观地看到建筑物的外观、结构和细节，帮助设计师更好地理解设计方案，并与客户进行有效的沟通和展示。
2. 建筑结构分析CAD软件可以进行建筑结构的分析和计算。
设计师可以利用CAD 软件进行静力学和动力学分析，以确保建筑物在各种荷载条件下的稳定性和安全性。
通过CAD软件，设计师可以快速计算和模拟结构的强度、稳定性和变形情况，提前预测并解决潜在的问题。
3. 建筑细节设计CAD软件可以快速绘制建筑物的细节图纸。
设计师可以使用CAD 软件创建详细的施工图纸，包括平面图、立面图、剖面图等。
CAD软件的准确性和灵活性使得细节设计更加精确和高效，可大大减少人为错误和重复工作。
二、CAD在工程制图中的应用1. 产品设计与制造CAD软件在工程制图中的应用非常广泛。
设计师可以使用CAD软件设计和绘制各种产品的三维模型，如机械零件、汽车零件、工业设备等。
通过CAD软件，设计师可以进行产品的虚拟装配、测试和优化，减少实物原型的制作成本和时间，提高产品的质量和效率。
2. 工艺规划与路径优化CAD软件可以帮助工程师进行工艺规划和路径优化。
在制造业中，CAD软件可以确定最佳的零件加工路径、工序和工艺参数。
通过CAD软件的辅助，工程师可以降低生产成本、提高加工效率，并确保产品质量的稳定性。
3. 维修与保养CAD软件在设备和机械的维修与保养中起到重要的作用。
通过CAD软件，工程师可以创建设备的数字模型并标记出关键部件、连接方式和维护要点。
计算机辅助设计技术在计算机科学教育中的应用
计算机辅助设计技术在计算机科学教育中的应用随着计算机科学技术的不断发展，计算机辅助设计技术已经逐渐成为计算机科学教育中一个重要的组成部分。
这一技术的发展使得计算机科学教育更加便捷和高效，同时也为人才培养提供了新的途径和可能性。
计算机辅助设计技术是指利用计算机技术辅助进行设计、制造、测试等过程的技术。
在计算机科学教育中，主要应用在以下几个方面。
一、计算机辅助设计技术在理论教学中的应用计算机辅助设计技术不仅可以用于实践教学中，还可以应用于理论教学中。
通过计算机辅助设计技术，可以为学生提供更加生动、直观、形象的教学材料。
例如，一些复杂的计算公式可以通过计算机辅助设计软件进行三维模拟，将抽象的概念变成具体的实物，让学生更容易理解和掌握。
此外，还可以通过计算机模拟实验等手段，帮助学生深入理解计算机科学中的一些重要理论，掌握相关技能。
二、计算机辅助设计技术在实践教学中的应用计算机辅助设计技术最主要的应用领域是实践教学中。
通过计算机辅助设计技术，可以为学生提供更加真实、复杂的实验场景。
例如，学生可以通过虚拟仿真软件来设计、调试、测试电路、机械装置等，这种方式能够比传统的实验更加安全和成本更低，并且可以大大提高学生的实际操作技能。
此外，在计算机程序设计方面，也可以利用计算机辅助设计技术来模拟程序的执行过程，帮助学生更好地理解程序原理和调试技巧。
三、计算机辅助设计技术在项目实践中的应用在实际项目中，计算机辅助设计技术也是不可或缺的。
通过计算机辅助设计技术，可以使项目的开发过程更加高效、准确和安全。
例如，在建筑设计领域中，建筑师可以利用计算机辅助设计软件进行建筑模拟，不仅可以减少误差，还能够更大程度地满足客户的需求。
在软件开发领域中，计算机辅助设计技术也可以帮助开发人员更好地规划和管理项目资源，提高工作效率。
四、计算机辅助设计技术对计算机科学人才培养的意义计算机辅助设计技术的应用，可以为计算机科学人才的培养提供新的思维方式和训练机会。
计算机辅助设计在汽车工程中的应用与优势
计算机辅助设计在汽车工程中的应用与优势计算机辅助设计（Computer-Aided Design，CAD）是利用计算机技术来辅助进行产品设计过程的工具。
在汽车工程领域，CAD的应用不仅大大提高了设计效率，还带来了一系列的优势。
本文将讨论计算机辅助设计在汽车工程中的应用和优势。
一、CAD在汽车工程中的应用1. 三维建模CAD软件可以使用三维建模技术，帮助工程师将汽车的外观、结构和部件细节等进行虚拟建模。
三维建模使得设计师能够实时查看、修改和优化汽车设计，节约了时间和资源。
2. 零部件设计CAD软件为工程师提供了一系列的设计工具，可以用于汽车零部件的设计。
工程师可以根据设计要求和功能需求，利用CAD软件进行快速的零部件建模、装配和分析，确保零部件的合理性和可用性。
3. 碰撞模拟计算机辅助设计还可以进行汽车碰撞模拟。
工程师可以使用CAD 软件创建虚拟碰撞场景，并对汽车的结构和安全系统进行评估。
这样可以在实际制造之前，发现并解决潜在的碰撞问题，提高汽车的安全性。
4. 制造工艺规划CAD软件在汽车制造过程中的应用不仅仅局限于设计阶段，还可以用于制造工艺规划。
通过将设计数据导入CAD软件，制造工程师可以确定生产设备的布局，优化制造流程，提高生产效率。
二、CAD在汽车工程中的优势1. 提高设计效率相比于传统的手工绘图，CAD软件能够快速完成汽车设计和修改。
工程师可以随时看到设计效果，并进行实时的修改和优化。
这大大提高了汽车设计的效率。
2. 减少制造成本通过CAD软件的初步设计，工程师可以在虚拟环境中模拟和优化汽车的设计。
这样可以减少制造过程中的试错和重复工作，从而降低制造成本。
3. 提高产品质量CAD软件可以进行碰撞模拟等工作，帮助工程师评估汽车的结构和安全性能。
通过提前发现和解决问题，CAD软件能够提高产品的质量和可靠性。
4. 促进设计创新CAD软件提供了丰富的设计工具和功能，可以帮助设计师实现创新的汽车设计。
计算机辅助设计在工程领域的应用
计算机辅助设计在工程领域的应用引言：随着计算机技术的不断发展，计算机辅助设计（CAD）在工程领域的应用日益普遍。
CAD技术的引入极大地提高了工程设计的效率和精确度，为各种工程项目的成功实施提供了重要支持。
本文将介绍计算机辅助设计在工程领域的应用，并探讨其在不同工程领域中的具体应用案例。
一、建筑工程中的CAD应用在建筑工程中，CAD技术被广泛应用于建筑设计、结构设计、室内设计等方面。
通过CAD软件，工程师可以快速绘制精确的建筑平面图、立面图和剖面图，实现对建筑结构、风格和布局的优化。
同时，CAD也可以模拟建筑物在不同天气和环境条件下的性能，如隔热、保温和通风等。
此外，CAD还可以辅助制定施工方案，提前发现并解决潜在施工问题，避免在实际施工中出现错误和延误。
二、机械工程中的CAD应用机械工程是CAD技术应用最为广泛的领域之一。
CAD软件的使用使得机械工程师能够进行3D建模、装配和与其他工程师的沟通。
通过CAD软件，工程师可以直观地展示机械产品的外观和结构，并对其进行模拟和分析，确定设计是否满足要求。
此外，CAD还可以用于工程项目的材料选择、工艺规划以及成本估算和优化，为机械产品的开发提供全方位的支持。
三、电气工程中的CAD应用在电气工程中，CAD技术的应用主要集中在电路设计和电气布线设计两个方面。
通过CAD软件，工程师可以绘制电路图、进行电路仿真和分析，从而为电气设备的设计和调试提供全面的支持。
此外，CAD 软件还可以帮助工程师快速设计电气布线方案，避免电线过长、过短或相互干扰等问题，并确保电气系统的稳定性和安全性。
四、土木工程中的CAD应用在土木工程领域，CAD技术被广泛应用于道路设计、桥梁设计、水利工程设计等方面。
通过CAD软件，工程师可以进行地形测量和数字化处理，绘制道路和桥梁的平面图、剖面图和立面图。
此外，CAD还可以模拟不同设计方案的施工过程和效果，帮助工程师选择最佳的设计方案，并进行后期施工管理和监控。
计算机辅助设计在工程设计中的应用研究
计算机辅助设计在工程设计中的应用研究随着计算机技术的不断发展，计算机辅助设计已成为现代工程设计中不可或缺的一部分。
计算机辅助设计能够大大提高工程设计的效率和精度，为工程领域的持续发展提供了有力支撑。
一、计算机辅助设计的应用范围计算机辅助设计广泛应用于各种工程设计领域，如建筑设计、机械设计、航天航空、电子电器、汽车制造等。
随着计算机辅助设计软件的不断完善，可以支持更加复杂的工程设计，如虚拟现实、数字孪生技术等。
在工程设计中，计算机辅助设计的应用范围越来越广泛。
二、计算机辅助设计的优势1. 提高工程设计效率：计算机辅助设计软件可以运用计算机的高速运算和多任务处理能力，实现快速的设计和计算，极大地提高了工程设计的效率。
2. 精度高：通过计算机进行设计，可以减少因人为操作而产生的误差，从而提高了设计的精度。
3. 降低成本：计算机辅助设计软件可以在设计前逐步优化，从而避免由于设计错误所造成的废品，减少开发成本。
4. 可视化展示：计算机辅助设计软件可以将设计结果以三维图像的形式直观地呈现出来，方便用户对设计结果进行检查和修改。
三、计算机辅助设计在工程设计中的应用1. 建筑设计：计算机辅助设计软件可以帮助建筑师快速地创建设计，输入建筑信息后，软件自动生成建筑的结构与平面图，以及建筑的渲染图和动画展示等。
2. 机械设计：在机械设计中，计算机辅助设计软件可以帮助设计师进行零件的建模、装配和仿真，快速验证设计方案的合理性，并可以通过快速原型技术（如3D打印机）制造出样机。
3. 航天航空：计算机辅助设计软件对于航天航空行业尤为重要。
在航天器设计中，软件可以帮助设计师进行空气动力学分析、设计仿真和结构分析，从而实现工程设计优化。
4. 电子电器：在电子电器领域，设计师可以通过计算机辅助设计软件进行电路设计、电路模拟和嵌入式系统开发，从而提高电子电器系统的可靠性和性能。
5. 汽车制造：计算机辅助设计软件对于汽车制造尤为重要。
计算机辅助设计及其在工程中的应用
计算机辅助设计及其在工程中的应用近年来，随着计算机技术的不断发展，计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）在工程设计中的应用越来越广泛。
它大大提高了设计工作效率，缩短了设计周期，降低了设计风险，提升了设计质量，成为现代工程设计不可缺少的工具之一。
一、计算机辅助设计的定义及发展历程计算机辅助设计是指利用计算机辅助设计软件进行设计的一种方法。
早期计算机辅助设计主要是针对工程制图领域的辅助，主要是涉及到一些机械、电气、建筑等领域的制图。
随着计算机的发展以及计算机技术的不断提升，不仅涉及到制图，还逐渐扩展到了CAD/CAM、虚拟现实等领域。
二、计算机辅助设计在工程中的应用1.提高设计效率。
计算机辅助设计可以快速生成和修改设计文件，节省了时间和精力。
设计师可以利用CAD软件进行复制、粘贴、镜像等操作，快速生成大量相似的设计文件，避免了重复设计的麻烦。
2.缩短设计周期。
计算机辅助设计不仅能够快速生成设计文件，还能够通过图形化界面、快捷键等方式提高操作速度。
这样可以大大缩短设计周期，满足项目进度的要求。
3.降低设计风险。
在CAD软件中，设计师可以通过模拟仿真等方式，实现对设计过程的有效监测和控制，降低设计风险。
例如，在进行结构设计时，可以采用仿真软件来模拟结构的运行状态，避免设计不合理而导致的安全事故。
4.提升设计质量。
CAD软件提供了丰富的设计工具和功能，帮助设计师快速、精确完成各种设计任务。
例如，在进行建筑设计时，可以利用CAD软件实现3D 设计，通过实时预览和实时修改，使设计效果更加直观，提升设计质量。
三、计算机辅助设计的局限虽然计算机辅助设计在工程设计方面有很多优点，但是也存在一些局限性。
例如，在处理复杂的多学科交叉问题时，CAD软件的功能和精度有限，需要结合其他辅助设计软件来完成。
此外，计算机辅助设计过度依赖于技术手段，可能会导致人的创造力受到一定程度的抑制，设计结果存在一定的“机械化”风险，需要设计师对CAD软件运用、操作的熟练程度和设计经验等方面做出更高的要求。
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计算机辅助设计应用西南交通大学材料学院授课教师：黄兴民第一章绪论教学容安排细化方案开场白大家好，上课之前简单的介绍下自己……在学习的课程中，我个人希望大家记住两点：1.教与学是一个互动的过程。
老师在讲授和演示的时候，大家应有积极反馈。
2.师生之间应该彼此尊重。
讲台下是朋友，课堂上是师生，希望大家不要迟到，早退，遵守好课堂纪律。
有什么good idea 可以一起分享。
一、容铺垫进入二十一世纪，随着科学技术的发展，计算机的软硬件技术的不断得到发展，其计算功能越来越强大，性能也越来越稳定。
与此同时，计算机及软件使用渗透到人类生活每个方面。
比如：普遍使用的office 软件，杀毒软件，瑞星，卡巴斯基，游戏软件魔兽世界，极品飞车等，图形处理软件photoshop，文献阅读软件，Adobe Reader ，CAJviewer，网络资源下载软件：Bt，迅雷，网际快车，网络聊天工具：QQ，MSN，skype等。
另外一方面，这是个知识爆炸的时代，新知识和新理论层出不穷专业划分愈来愈细，大脑的物理容量相对有限。
因此，在工业生产和科学研究上，计算机软件发挥着越来越重要的辅助作用。
不同领域，不同行业，不同公司，都在不同程度上使用和依赖着一种以上的专业计算机软件。
提问？同学们已经接触到或者了解过的计算机辅助软件有哪些？AUTOCAD ,Pro/Engineer，Solidworks，Solidedge，UniGraphics（全拼），CATIA等专业绘图软件，AUTOCAD, Pro/E,UG CATIA,SOLIDWORKS,SOLIDEGDE,等等。
在科研领域，也常常使用到一些辅助分析软件。
比如：Jad 5.0 有助于处理X射线衍射数据，originPro 8.0用于实验数据的处理和绘制Netzch TA 4.5分析DSC（DSC）差示量热扫描仪。
机械制造领域，（CAD/CAE/CAM软件）CAD即计算机辅助设计（Computer Aided Design, CAD），其概念和涵正在不断地发展中。
在早期是英文Computer Aided Drafting (计算机辅助绘图)的缩写。
AUTOCAD随着计算机软、硬件技术的发展，人们逐步的认识到单纯使用计算机绘图还不能称之为计算机辅助设计；真正的设计是整个产品的设计，它包括产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造等。
二维工程图设计只是产品设计中的一小部分；于是CAD的缩写也由Computer Aided Drafting 改为Computer Aided Design，CAD也不再仅仅是辅助绘图，而是整个产品的辅助设计。
AUTOCAD一般认为，CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)指几何建模，它是利用计算机技术进行几何设计、修改和绘图。
CAD使得工程师们彻底摒弃了画图纸和三角板。
著名的CAD软件如AutoCAD(2D即平面制图的老大)、UG、solidworks、solidedge、Pro/E(都是优秀的3D制图软件,其实如UG等也带有CAM功能)。
CAE 是计算机辅助工程(Computer-Aided Engineering)的英文简称，随着计算技术的发展，企业可以建立产品的数字样机，并模拟产品及零件的工况，对零件和产品进行工程校验、有限元分析和计算机仿真。
在产品开发阶段，企业应用CAE能有效地对零件和产品进行仿真检测，确定产品和零件的相关技术参数，发现产品缺陷、优化产品设计，并极大降低产品开发成本。
在产品维护检修阶段能分析产品故障原因，分析质量因素等。
CAE(Computer Aided Engineering，计算机辅助工程)指的是利用计算机进行模拟分析计算，当然在分析计算之前少不了要进行几何建模。
CAE软件的出现使得工程师们可以根据科学理论利用计算机有效的预测产品设计是否合理。
著名的MSC公司的软件及ANSYS和ABAQUAS等。
CAM (computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)：利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。
它输入信息是零件的工艺路线和工序容，输出信息是刀具加工时的运动轨迹(刀位文件)和数控程序。
CAM(Computer Aided Manufacturing, 计算机辅助生产)包括工艺设计、NC(Numerical Control)编程及机器人程序编制，这属于自动化的畴。
当CAD/CAE/CAM充分发展并且全部集成时，一个智能化制造系统就诞生了，工程师们只要坐在电脑前与计算机对话，只要其能够充分的表达创意，在工厂里出现什么样的产品这个过程也不再是梦。
这时候，产品的标准化也向个性化发展了。
相关软件有华铸CAE 等。
“华铸CAE”铸造工艺分析软件是分析和优化铸造工艺的重要工具，是华中科技大学（原华中理工大学）经20多年研究开发，并在长期的生产实践中不断改进，完善起来的集成软件系统，目前发行的版本是V8.0。
它以铸件充型、凝固过程数值模拟技术为核心对铸件的成型过程进行工艺分析和质量预测，从而协助工艺人员完成铸件的工艺优化工作。
多年来在提高产品质量，降低废品，减少消耗，缩短试制周期，赢得外商订单等方面为众多的厂家创造了显著的经济效益，在行业享有广泛的声誉和信誉。
Deform3D V5.0 Deform 英文5.0 有限元分析DEFORM-3D是在一个集成环境综合建模、成形、热传导和成形设备特性进行模拟仿真分析。
适用于热、冷、温成形，提供极有价值的工艺分析数据。
如：材料流动、模具填充、锻造负荷、模具应力、晶粒流动、金属微结构和缺陷产生发展情况等。
DEFORM-3D功能与2D类似，但它处理的对象为复杂的三维零件、模具等＊CAD是CAE、CAM和PDM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；而PDM则更需要CAD进行产品装配后的关系及所有零件的明细(材料、件数、重量等)。
在CAD 中对零件及部件所做的任何改变，都会在CAE、CAM和PDM中有所反应。
所以如果CAD开展的不好，CAE、CAM和PDM就很难做好。
PDM的中文名称为产品数据管理（ProductDataManagement）。
PDM是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。
＊职场竞争异常激烈的今天，掌握一门计算机辅助设计软件将使你占据求职和升职的制高点。
……..二、容导入前面介绍了计算机辅助设计的定义和一些常用软件，现在结合本专业相关领域，来介绍计算机辅助设计软件的作用和重要性。
根据有关资料介绍，一个新产品的问题约有50%～70%以上可以在设计阶段消除。
在国际上，几乎所有重要的机械产品和装备都必须要采用数值方法进行计算分析和技术校核。
对于新型轿车的设计和制造，如果采用全数字化的设计和高精度模拟，可以减少接近60%以上的实物试验，新型号的开发时间可以缩短一半，开发费用也可以降低三分之一以上。
案例1：波音飞机，采用CATIA等行业软件进行先期设计。
比如：美国Boeing 公司设计的B-777 飞机，就在计算机上完全实现了原型和制造工艺的“无纸设计”，计算机辅助设计提高了公司的行业竞争力，节省了资源点评：其规模计算（模拟和仿真）起到了核心技术的支撑作用。
实际上，大规模计算在科学研究上，已经成为探知复杂对象本质规律的定量分析手段，在工程设计和工艺设计上，可以成为替代大量实物试验的数字化“虚拟实验”，做到高效率和低成本。
数值模拟技术简介工程中的许多问题，包括固体力学位移场和应力场分析，流体力学中的流场分析，传热学中的温度场分析，振动特性分析等等，都可归结为在给定的边界条件下求解其控制方程（常微分方程或偏微分方程）的问题。
那些性质比较简单，且边界条件相当规则的少数工程问题，——用解析方法能求出精确解。
对大多数的工程问题，由于物体的几何形状较复杂或者某些特征是非线性的，则很少有解析解。
——用解析方法不能求出精确解求解此类复杂的工程问题通常有两种解决途径：一、是引入简化假设，将方程和边界条件简化为能够处理的问题而得到简化状态下的解。
这种方法在有限的情况下是可行的，但过多的简化可能导致错误的解；二、是在广泛吸收数学、力学理论的基础上，借助于计算机来获得满足工程要求的数值解——数值模拟技术。
在过去五十年里，伴随着高速电子计算机的出现和发展，用于求解数学物理方程的数值计算方法得到了长足的发展，其中尤以有限单元法为甚。
与有限差分法、边界元法等数值方法相比，有限单元法具有对复杂几何形状及边界条件的适应性好、近似解连续、易于处理复杂本构关系及非线性问题等优点。
有限元方法是求解各种复杂数学物理问题的重要方法。
如今，有限单元法已经发展得非常完善，以致于被认为是有效地求解各种数学物理方程问题的最好方法之一。
利用该方法可以获取几乎任意复杂工程结构的各种信息，还可以直接对工程设计进行各种评判，可以对各种工程事故进行技术分析。
在现在的主流CAE软件中，有限元分析法的运用最为广泛。
有限单元法：（Finite Element Method）是一种离散化的数值方法。
古代数学家以正多边形来逼近圆的方法求出了圆周长，其中就包含了有限单元法的思想。
有限单元法的基本思想是将物体（即连续的求解域）离散成有限个简单单元的组合，用这些单元的集合来模拟或逼近原来的物体，从而将一个连续的无限自由度问题简化为离散的有限自由度问题。
物体被离散后，通过对其中各个单元进行单元分析，最终得到对整个物体的分析结构。
随着单元数目的增加，解的近似程度将不断增大和逼近真实情况。
离散化是有限元方法的基础。
必须依据结构的实际情况，决定单元的类型、数目、形状、大小以及排列方式等。
离散后的单元与单元间只通过节点相联系。
1956年，M.J.Turner et al 发表了在结构力学中采用有限单元法的第一篇论文；1960年，R.W.Clough 将这一方法从结构力学推广到弹性力学——处理了平面应变的问题，提出了“有限单元”（Finite Element ）。
有限单元法的基本过程1.将介质的复杂几何区域离散为具有简单几何形状的有限单元。
2.离散后的单元与单元间只通过节点相联系，所有力和位移都通过节点进行计算。
3.对每个单元，选取适当的插值函数，使得该函数在子域部、子域分界面上都满足一定的条件，得到方程。
4.然后把所有的方程组合起来，得到整个机构的方程组，求解该方程组，实际载荷值线性近似)) 节点就可得到整体结构的近似解。
可以看出，有限单元法的基本思想是"一分一合"，分是为了就进行单元分析，合则为了对整体结构进行综合分析。