汽车开发中CAE技术应用的现状和发展
cae发展现状
cae发展现状现代自动化技术的广泛应用使得计算机辅助工程（Computer-Aided Engineering，CAE）在工业领域得到了快速发展。
CAE 是利用计算机技术和软件工具来进行工程分析和仿真的过程，可用于设计、开发和优化产品、工作流程和生产线等。
CAE的发展现状是多样化的，涉及到各个不同领域的应用。
在汽车工业中，CAE在车身结构的强度和刚度分析、碰撞仿真以及车辆性能优化方面发挥着重要作用。
通过CAE技术，汽车制造商可以在实际生产之前进行虚拟实验和测试，从而提高产品质量和安全性。
在航空航天领域，CAE被广泛用于飞机结构设计、飞行仿真和机载系统优化。
通过使用CAE软件，航空工程师能够在设计阶段就对飞机进行各种扰动和应力分析，以评估结构的安全性和性能。
此外，CAE还在能源领域、建筑工程和制造业等方面具有重要的应用。
在能源领域，CAE被用于设计和分析发电厂、风力涡轮机、太阳能电池板等能源设备。
在建筑工程中，CAE 可以帮助工程师进行结构分析、热力仿真和风电荷载分析等。
而在制造业中，CAE被用于机械零件的设计和制造过程中的仿真和优化。
随着计算能力的不断提升和软件工具的不断更新，CAE在工程领域的应用也在不断扩大。
据预测，未来CAE领域将更加强调与其他工程软件和系统的集成，以实现更高效的设计和仿真过程。
此外，随着人工智能和机器学习技术的普及，CAE 还将更好地支持自动化和智能化的工程设计和分析。
总之，CAE在工程领域的发展前景广阔，其应用范围涵盖了许多不同的行业和领域。
由于CAE能够提供准确、高效和经济的工程分析和仿真解决方案，预计它将继续在未来的工程实践中发挥重要作用。
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。
2024年CAE市场前景分析
2024年CAE市场前景分析1. 引言计算机辅助工程（CAE）是一种利用计算机技术对工程领域中的设计、分析和优化进行支持的方法。
随着科技的不断进步和全球市场对高品质产品的不断需求，CAE市场前景变得极为广阔。
本文将对CAE市场未来的发展进行分析，并探讨其市场前景。
2. CAE市场概览CAE市场是一个多元化、竞争激烈的市场。
它包括了众多的子领域，例如：有限元分析（FEA）、计算流体力学（CFD）、多体动力学（MBD）等等。
根据市场研究机构的数据，全球CAE市场规模正在稳步增长，预计未来几年将保持相对稳定的增长趋势。
3. CAE市场驱动因素3.1 技术进步随着计算机硬件和软件技术的不断进步，CAE技术也得到了长足发展。
高性能计算机的出现使得复杂的工程分析和建模成为可能。
同时，新的模拟方法和算法的发展为工程师提供了更准确和高效的工具，促进了CAE市场的增长。
3.2 成本削减传统的物理试验需要巨大的投资和时间，而CAE技术可以通过模拟和仿真快速验证设计方案，减少试验成本和时间。
这在制造业和工程设计领域尤为重要。
3.3 市场需求全球市场对高品质产品的需求正在不断增加。
CAE技术可以帮助设计师提高产品的质量和性能，在常规设计方法中很难达到的要求。
此外，全球竞争的加剧也推动了CAE技术的应用，以提高企业的技术竞争力。
4. CAE市场的挑战4.1 技术复杂性CAE技术要求工程师具备一定的数学、物理和计算机背景知识。
这对于传统工程师来说可能是一个挑战，需要进行持续的专业培训和学习。
4.2 软件和硬件成本高端的CAE软件和计算机硬件是昂贵的投资，对于中小企业来说可能不易承担。
此外，随着技术的不断更新和升级，软件和硬件的维护和更新成本也会增加。
5. CAE市场的发展趋势5.1 云计算与软件即服务（SaaS）云计算和软件即服务（SaaS）的出现为CAE市场带来了新的发展机遇。
云计算能够提供更强大的计算能力，解决了CAE计算过程中的瓶颈问题。
汽车行业cae分析报告
汽车行业cae分析报告概述汽车工程领域的计算机辅助工程（Computer Aided Engineering，简称CAE）是以计算机模拟、仿真和分析为基础的工程技术方法。
它在汽车设计、制造和测试等各个环节中扮演着关键角色。
本文旨在对汽车行业的CAE应用进行分析，探讨其在汽车研发中的重要性和实际运用情况。
CAE在汽车设计阶段的应用在汽车设计阶段，CAE技术主要用于进行虚拟样车设计与仿真分析。
通过将汽车设计数据导入计算机软件中，工程师可以对车辆的性能进行全面的计算和仿真。
例如，通过CAE技术可以对车辆的结构强度、刚性、耐久性、安全性等进行全面评估，减少实验设计的成本和周期。
在CAE分析中，有几个关键的方面需要特别关注。
首先，是汽车的碰撞安全性能。
通过CAE技术可以模拟车辆在各种撞击情况下的力学响应，评估车辆的安全性能。
其次，是汽车的气动性能。
使用CAE技术可以预测汽车在高速行驶时的风阻和空气动力学性能，进而对车辆的外形进行优化设计。
最后，是汽车的NVH（噪声、振动和刚度）性能。
通过CAE技术可以对车辆在不同运行条件下的噪音、振动和刚度进行模拟分析，提前发现并解决问题。
CAE在汽车制造阶段的应用在汽车制造阶段，CAE技术主要用于生产流程设计、工艺规划和质量控制等方面。
通过CAE技术可以模拟汽车生产过程中的各种工艺环节，优化车辆的装配工艺，提高生产效率和质量稳定性。
例如，通过CAE技术可以模拟车身焊接的过程，并进行相关的强度和刚度分析。
此外，还可以运用CAE技术对汽车制造过程中的变形和尺寸偏差进行分析，确保生产出符合设计要求的产品。
此外，CAE技术还可以与其他工程软件进行集成，实现全面协同和数据共享。
比如，在汽车制造过程中，CAE技术可以与计算机辅助设计（CAD）系统和计算机辅助制造（CAM）系统相结合，实现数字化的产品设计和制造，提高整个制造过程的效率和质量。
CAE在汽车测试阶段的应用在汽车测试阶段，CAE技术的主要应用是辅助进行实际测试的规划和分析。
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。
汽车cae技术及optistruct工程实践
汽车cae技术及optistruct工程实践随着科技的不断发展，计算机辅助工程（Computer Aided Engineering，简称CAE）技术在汽车行业的应用越来越广泛。
CAE技术可以帮助工程师在设计阶段预测和优化汽车的性能、安全性和可靠性，从而降低研发成本，缩短研发周期。
其中，Optistruct是一款功能强大的结构优化软件，广泛应用于汽车行业的CAE 分析中。
本文将介绍汽车CAE技术的发展概况，以及Optistruct在汽车工程实践中的应用。
一、汽车CAE技术的发展概况汽车CAE技术起源于20世纪50年代，随着计算机技术的发展而逐渐成熟。
从最初的简单应力分析到现在的多物理场模拟和结构优化，汽车CAE技术经历了不断地发展和创新。
近年来，随着计算机硬件和软件的飞速进步，汽车CAE 技术得到了更加广泛的应用。
1. 多物理场模拟多物理场模拟是指在同一模型中考虑多个物理现象的过程。
在汽车工程中，多物理场模拟可以帮助工程师更好地理解汽车在各种工况下的性能。
例如，在进行汽车碰撞安全性能分析时，需要考虑结构动力学、热力学和流体动力学等多个物理现象。
通过多物理场模拟，工程师可以更加精确地预测汽车的碰撞性能，从而优化汽车的结构设计。
2. 结构优化结构优化是指在满足性能要求的前提下，通过调整结构的形状、尺寸和材料分布，使结构的重量轻或成本低。
在汽车工程中，结构优化可以显著降低汽车的重量，提高燃油经济性，同时还可以提高汽车的耐用性和安全性。
传统的结构优化方法通常需要大量的试验和迭代，而CAE技术可以通过计算机模拟快速找到优解，大大提高了优化效率。
二、Optistruct在汽车工程实践中的应用Optistruct是一款功能强大的结构优化软件，广泛应用于汽车行业的CAE分析中。
Optistruct具有丰富的计算功能和快捷的求解器，可以处理线性和非线性结构分析、结构优化和拓扑优化等多种问题。
1. 结构分析和优化Optistruct可以用于分析汽车的刚度、强度和稳定性等性能。
2024年CAE市场规模分析
2024年CAE市场规模分析引言计算机辅助工程（CAE）是一种利用计算机进行工程设计和分析的方法。
随着科技的不断革新和全球工程行业的迅猛发展，CAE市场也在快速增长。
本文将对CAE 市场规模进行分析并讨论其未来的发展趋势。
CAE市场规模根据市场研究公司的数据，CAE市场在过去几年呈现出稳定增长的态势。
截至目前，全球CAE市场规模已经超过10亿美元。
这主要是由于增长迅猛的汽车、航空航天、电子和制造业等行业对CAE技术的需求不断增加。
汽车行业汽车行业是CAE市场的主要推动力之一。
随着汽车制造商对安全性、燃油效率和设计优化的要求越来越高，他们越来越倾向于使用CAE技术来进行汽车设计和模拟测试。
根据研究机构的数据，汽车行业占据全球CAE市场的30%以上。
航空航天行业航空航天行业也是CAE市场的重要应用领域。
由于航空航天工程的复杂性和风险性，使用CAE技术可以提高设计和分析的准确性，减少试验和测试的成本。
因此，航空航天行业对CAE技术的需求不断增加，据估计占据全球CAE市场的20%左右。
电子和制造业随着电子和制造业的不断发展，对产品的设计和生产要求也越来越高。
CAE技术可以帮助这些行业进行产品设计和制造过程的优化，提高产品的质量和效率。
因此，电子和制造业对CAE技术的需求也在不断增加，预计占据全球CAE市场的20%左右。
CAE市场的发展趋势随着科技的不断进步，CAE市场面临着一些新的发展趋势。
云计算和大数据云计算和大数据技术的出现，为CAE市场带来了巨大的机遇。
通过云计算，用户可以在任何地点随时使用CAE软件，大大提高了工作的灵活性和效率。
而大数据技术则可以帮助分析海量的CAE数据，提取有价值的信息，进一步优化设计和分析过程。
增强现实（AR）和虚拟现实（VR）增强现实和虚拟现实技术在工程设计和分析中的应用不断增多。
通过AR和VR技术，工程师可以更直观地观察和分析产品模型，提前发现潜在问题并进行修正。
这种技术的应用将进一步推动CAE市场的发展。
cae在汽车设计中的应用
cae在汽车设计中的应用CAE（计算机辅助工程）在汽车设计中的应用导语：随着科技的发展和计算机技术的日益成熟，计算机辅助工程（CAE）在汽车设计中的应用越来越广泛。
本文将重点探讨CAE在汽车设计中的应用领域和优势，以及其对汽车设计带来的影响。
一、CAE在汽车设计中的应用领域1. 结构分析：CAE可以通过有限元分析（FEA）来对汽车的结构进行模拟和分析，以评估其强度、刚度和耐久性。
通过对各种载荷情况下的模拟测试，可以帮助设计师优化车身结构，提高整车的安全性和耐久性。
2. 碰撞仿真：通过CAE的碰撞仿真技术，设计师可以在计算机上模拟不同碰撞情况下的车辆行为，以评估车辆的安全性能。
通过对车身和座椅的碰撞仿真，可以优化车辆的结构设计，提高乘员的安全性。
3. 空气动力学分析：CAE可以通过流体力学仿真技术对汽车的空气动力学性能进行模拟和分析。
通过优化车身外形和风道设计，可以降低车辆的风阻系数，提高汽车的燃油经济性和行驶稳定性。
4. 声学分析：通过CAE的声学分析技术，可以对汽车的内部和外部噪声进行模拟和分析。
通过优化车辆的隔音材料和噪声控制装置，可以提高车辆的乘坐舒适性和降低噪声污染。
5. 热流分析：CAE可以通过热流分析技术对汽车的冷却系统和排气系统进行模拟和分析，以评估其热性能。
通过优化散热器和风道设计，可以提高车辆的散热效率，保证发动机的正常运行。
二、CAE在汽车设计中的优势1. 提高设计效率：CAE可以通过模拟和分析技术快速评估各种设计方案的性能，避免了传统试验方法的时间和成本消耗。
设计师可以在计算机上进行多次仿真测试，快速找到最优设计方案，提高设计效率。
2. 降低成本：通过CAE的模拟和分析技术，可以在设计阶段就发现和解决潜在的问题，避免了在实际制造阶段才发现的问题，从而降低了开发成本和生产成本。
3. 提高产品质量：CAE可以通过模拟和分析技术对汽车的性能进行全面评估，从而提高产品的质量和可靠性。
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汽车开发中CAE技术应用的现状和发展
作者：优集系统（中国）有限公司夏卫华来源：AI《汽车制造业》
CAE技术为汽车行业的高速发展提供具有中心价值地位的技术保障，可以为企业带来巨大的技术经济效益。
在汽车发展历史上，至今还没有什么技术能与CAE技术相比，为汽车企业带来巨大的回报。
汽车行业是一个高速发展的行业，其竞争日趋激烈。
随着新产品推出的速度越来越快，CAE 在汽车行业的应用越来越多，水平也在逐步提高。
统计结果表明，应用CAE 技术后，新车开发期的费用占开发成本的比例从80%～90%下降到8%～12%。
例如：美国福特汽车公司2000年应用CAE后，其新车型开发周期从36个月降低到12～18个月；开发后期设计修改率减少50%；原型车制造和试验成本减少50%；投资收益提高50%。
汽车CAE分析概要图
CAE应用分类
笼统地讲，汽车的每一个部件都可以做CAE分析，但主要包括以下3大关键部分：
1、整车
该部分的CAE通常要做运动学、动力学仿真，以模拟如车辆行驶的平顺性、舒适性和可通过性。
这需要建立整车的虚拟样机，以确定整车参数。
通常要确定的主要整车参数有：行驶性、操纵稳定性、振动、噪声和舒适性；轮胎、悬架的配备；车身的动静刚度、强度、寿命评价和车身固有频率；驾驶室通风、隔热、噪声；车身外流场特性、发动机舱的气流和热交换；主动安全性与被动安全性水平等。
2、大总成或者大的子系统
汽车通常划分为4大系统：车身、底盘、发动机、电子电器系统。
整车分析确定的参数，分解到各个总成后，需要对各总成进行CAE分析，以确定这些参数可以在各总成实现。
3、零部件和小总成
这部分主要是对零部件（子总成）做CAE分析，如车门、车门密封条、发动机缸体、悬架、面板、曲轴活塞、进排气系统、轮胎、轮毂等，以确定它们的力学特性是否符合总体设计要求，或者优化以进一步改进初始设计。
通过对这些关键部分的CAE仿真分析，可以在概念设计阶段就把握好产品各个方面的性能，排除问题。
这对于汽车行业来说极为重要，因为问题发现越早，解决问题的代价就越低。
国内CAE的应用现状
CAE在中国汽车行业的应用起步于20世纪80年代中期，历经十几年的缓慢发展，到90年代后期开始加速，目前已经进入飞速发展期。
中外合资的汽车以及零部件生产企业的CAE应用水平普遍比较低，因为这些合资企业的产品设计权在国外，他们的CAE应用一般停留在工艺更改后的验证层次，谈不上汽车关键部件的CAE应用。
随着外国汽车以及零部件公司逐步在中国建立研发中心，其CAE的应用水平也会逐步提高。
国有汽车企业的CAE应用开始较早，但是发展缓慢，CAE人才流失比较多，有的单位CAE 仿真技术应用20几年来还停留在基本分析阶段。
民营或者国内股份企业因为没有现成的产品可以生产，开始是仿造，现在有的企业已经拥有自己的设计能力，且CAE在关键部件的应用水平还较高。
国内一些自主品牌自主（半自主）开发的车型，对CAE分析的需求和依赖性较强，部件、子系统、整车运动与安全都在进行CAE分析。
有的企业借助一些曾经在国外大汽车公司工作的“海归”带回的经验，并结合本企业CAE应用的经验，开始在着手建立自己的CAE应用规范和仿真流程。
总体来讲，中国的轿车企业CAE应用水平相对高，卡车次之，客车企业属于起步阶段。
如何解决应用难题
就汽车行业来说，国内汽车厂家所用到的CAE软件跟国外汽车厂家所用的基本一样，那么，国内汽车厂家普遍应用水平不高的原因在哪里呢？
首先是企业领导对CAE的功能还没有能够充分认识。
虽然现在汽车企业领导层普遍认识到CAE的作用，但是对CAE应用的难度没有充分估计。
不少企业认为买回来CAE软件就可以发挥立竿见影的作用，但事实上如果没有经验丰富的CAE人员，很难立刻见到成效；再就是CAE人员的培养问题，CAE分析专家既需要比较深厚的理论基础，也要具有相应行业的工程应用经验，CAE分析人员的培养周期相对较长；还有就是汽车企业通常缺乏自己的CAE分析标准或者规范。
要解决好汽车行业CAE应用的上述问题，首先，汽车行业相关厂商的领导层要充分认识CAE的作用和难度，特别是后者。
软件可以随时购买，但是使用CAE软件的人才是企业从头培养还是从相关行业引进？如果是自己培养，那就要有长期见效的心理准备，而且要肯花钱培训CAE人员。
当然如果企业想尽快见到成效，可以引进经验丰富的CAE人才，采取引进与自己培养相结合，这是一个较好的途径。
有了CAE人员，企业还要努力建立自己的CAE分析标准。
目前，我国汽车CAE应用中的最大问题就在于我们的企业没有自己的标准或者标准不完善，从而会导致这样一种现象：就算做了CAE分析，也无法有效地评价分析结果。
所谓标准就是具体应用有限元软件进行特定设计产品进行分析时，如何简化CAD模型，如何定义载荷以及边界条件；工况如何设置；进行什么类型的分析，如：是结构分析还是热、流场分析，是否需要做热－结构耦合分析等，结构分析是静力还是动力，有没有非线性问题等；分析完成如何评价结果，譬如：做轿车白车身模态分析，第一阶模态频率需要达到多少Hz才算合格呢？
标准的解决途径有两个：一是，自己通过试验和仿真相互校核，建立相关产品的评价标准；二是，利用相关行业已有的经验来辅助建立自己的CAE分析标准。
由此可见，CAE分析标准的建立相当不易，需要做大量的工作，并且要结合试验结果。
然而，这个过程是必须要走的。
针对汽车行业的全面解决方案
UGS公司作为全球领先的PLM厂商，有着40年的CAE软件开发与技术服务历史，能够为汽车行业提供全面的解决方案，包括CAE软件模块方案和技术服务方案（培训＋咨询）。
NX NASTRAN（MCAE工业标准）针对汽车整车、零部件、子总成的强度刚度线性和非线性动力、静力分析。
其新增加SOL101线性接触功能，大大提高螺拴等连接部件的局部分析精度；全球领先的分布式并行计算能力，能够高速度，高精确性地求解工程问题。
NX MOTION模块针对汽车运动学、动力学仿真，集成于UG NX 环境中。
该模块内嵌ADAMS和RecurDyn两个世界知名多体求解器，使用非常方便，跟CAD软件一体化。
NX Flow和NX Thermal针对车身外流场计算和发动机（包括进、排气系统）热分析、汽车电子电器系统冷却分析，具有很高的性能价格比。
NX Flow 提供一个整套的CFD能力用于高精度流体仿真，并完全集成在NX环境中，可以有效地仿真稳态和瞬态流体流动问题。
NX Thermal 提供广泛的热分析和传热分析仿真能力，完全集成在NX环境中，可提供完整的建模和求解复杂热问题的架构。
该产品可以有效地仿真稳态和瞬态热响应问题，可以处理各种热相关和光热相关材料特性，强大的热耦合分析很好处理网格脱离的接触传热，且提供高精度的热辐射，使用半球技术计算视角因子。
NX Flow和NX Thermal可以无缝耦合。
车身以及底盘等疲劳耐久性预测，DURABILITY模块能够进行很好的计算，而且还可以集成其它知名疲劳分析软件。
UGS CAE 的前后处理器采用先进的虚拟拓扑网格生成技术，使得划分出来的网格能够100%满足NASTRAN求解的要求，一键式的自动批处理网格生成技术，把CAE分析人员从繁重网格划分中解放出来，且支持多种CAE求解器。
(end)。