论CAE技术的发展应用及我国推广现状
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。
由发展时间轴看中国CAE软件短板

由发展时间轴看中国CAE软件短板1. 引言1.1 发展时间轴对中国CAE软件短板的分析中国CAE软件的发展可以说是一个漫长而曲折的过程。
通过对时间轴的分析,我们可以清晰地看到中国CAE软件在不同阶段所面临的挑战和困境。
这些挑战不仅来自于技术层面,还来自于市场需求、人才培养等多方面的因素。
正是这些挑战和困境,使得中国CAE软件在一定程度上存在着短板,制约着其发展的进程。
在中国CAE软件的起步阶段,技术实力薄弱、市场认知度低、国内市场需求不足等问题成为制约其发展的主要因素。
随着时代的发展,中国CAE软件在技术研发、市场拓展、人才培养等方面取得了一定进展,但仍存在着诸多挑战。
在当前阶段,中国CAE软件面临着来自国际竞争对手的挑战,技术创新不足、产品服务不完善等问题也成为其发展的短板。
随着中国经济的快速发展和国家对高端制造业的重视,中国CAE软件未来的发展方向是值得期待的。
通过加大技术研发投入、加强国际合作、培养高素质人才等一系列措施,中国CAE软件有望在未来迎来更加广阔的发展空间。
及时解决当前存在的短板问题,对中国CAE软件的可持续发展也至关重要。
【2000字】2. 正文2.1 中国CAE软件的起步与发展中国CAE(计算机辅助工程)软件起步于上世纪八十年代,当时中国的制造业开始迅速发展,对高端技术的需求也日益增加。
为了满足国内市场的需求,中国开始引进国外的CAE软件,并进行本土研发和改进。
在上世纪九十年代至二十一世纪初,中国的CAE软件逐渐成熟,涵盖了结构力学、流体力学、热力学等领域,获得了一定的市场份额。
随着中国制造业的快速发展,CAE软件逐渐成为企业研发流程中不可或缺的一部分。
中国的CAE软件在模拟和优化产品设计方面发挥了重要作用,提高了产品设计效率和开发周期,帮助企业降低成本,提升市场竞争力。
在国家政策的支持下,中国的CAE软件行业也得到了进一步发展。
国内企业积极投入研发,取得了一系列的成果,并逐步壮大起来。
中国的cae软件

边界元分析(BEM)技术
边界元分析技术是一种数值计算 方法,适用于解决边界积分方程 等问题。
在中国,边界元分析技术的研究 和应用也得到了广泛的发展。中 国在边界元分析技术方面拥有丰 富的理论和实践经验,并将其应 用于多个领域,如结构力学、流 体动力学、电磁场等领域。
中国在边界元分析技术方面也取 得了很多成果,包括开发了多种 边界元分析软件,如Fesafe、 Elmer等,这些软件在中国的工 程应用中发挥了重要作用。
04
CATALOGUE
中国cae软件的应用实例
cae软件在机械制造行业的应用
模具设计优化
01
利用cae软件对模具设计方案进行模拟和优化,提高模具的精
度和使用寿命。
生产线规划与仿真
02
通过cae软件模拟生产线流程,优化生产线的布局和生产效率
。
机械部件疲劳寿命预测
03
利用cae软件对机械部件的疲劳寿命进行预测,提前发现潜在
离散元(DEM)技术
离散元技术是一种数值计算方法,适用于解决离散系统的动力学问题。
在中国,离散元技术的研究和应用也得到了广泛的发展。中国在离散元 技术方面拥有丰富的理论和实践经验,并将其应用于多个领域,如地质
工程、机械工程、土木工程等领域。
中国在离散元技术方面也取得了很多成果,包括开发了多种离散元分析 软件,如UDEC、PFC等,这些软件在中国的工程应用中发挥了重要作 用。
拓展国际市场
加强国际合作与交流,开拓国际市场,提 升中国CAE软件的国际影响力。
加强国际合作与交流
合作研究
鼓励国内企业和研究机构与国际先进企业与研究机构开展合作 研究。
技术交流
积极参加国际技术交流活动,分享中国CAE软件的技术成果和 发展经验。
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。
CAE技术在制造业中的发展

CAE技术在制造业中的发展摘要:制造业和信息化产业是国民经济的支柱产业,CAE仿真技术则是制造技术和信息技术结合的桥梁。
CAE仿真技术是21世纪制造业的一项关键性支撑技术。
关键词:CAE;制造業;发展1 引言近年来,随着计算机仿真技术的飞速发展,各种各样的仿真软件不断诞生,功能也日渐强大和完善。
计算机仿真主要可以分为CAD类(如UG、CATIA、AutoCAD、Solidworks、Pro/E等)、CAE类(有限元软件如Nastran、Abaqus、Hyper-works、Ansys等;CFD软件如Fluent、Star-CD等;还有多体动力学仿真软件Adams等)、CAM类(如Mastercam等)等。
其中CAE技术在现代制造业的发展中发挥着重要作用。
2 CAE的概念及其发展历程CAE(Computer Aided Engineering)从字面上讲是计算机辅助工程,其概念很广,可以包括工程和制造业信息化的所有方面。
20世纪60-70年代,有限元技术主要针对结构分析进行发展,以解决航空航天技术中的结构强度、刚度以及模态实验和分析问题。
世界上CAE的三大公司先后成立,致力于大型商用CAE软件的研究与开发。
1963年MSC公司成立,开发称之为SADSAM (Structural Analysis by Digital Simulation of Analog Methods)结构分析软件。
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,其程序SADSAM更名为MSC/ Nastran。
1967年Structral Dynamics Research Corporation(SDRC)公司成立,并于1968年发布世界上第一个动力学测试及模态分析软件包,1971年推出商用有限元分析软件Supertab(后并入I-DEAS)。
1970年Swanson Analysis System,Inc.(SASI)公司成立,后来重组后改为称ANSYS公司,开发了ANSYS软件。
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。
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。
由发展时间轴看中国CAE软件短板

由发展时间轴看中国CAE软件短板CAE(Computer-Aided Engineering,计算机辅助工程)软件是一种应用计算机技术,为工程领域提供数值计算和仿真分析的工具。
随着计算机技术和软件设计的不断进步,CAE软件在许多工程应用领域中发挥着重要作用。
从中国CAE软件的发展时间轴来看,我们可以发现中国CAE软件在某些方面仍存在一些短板。
本文将从以下几个方面进行分析。
在CAE软件的开发和应用方面,中国相较于国外还存在明显的差距。
尽管中国在计算机科学和软件工程方面的人才培养和技术发展方面取得了巨大进步,但中国的CAE软件在功能和性能上仍然落后于国外。
许多国际知名的CAE软件厂商,如ANSYS和SIMULIA,在CAE软件的算法和模型方面有着非常深入的研究和成果,而中国的CAE软件在这方面相对较弱。
在CAE软件的用户界面设计和交互体验方面,中国的软件还有待提高。
良好的用户界面设计和交互体验可以提高工程师的工作效率和操作体验,但许多中国的CAE软件在这方面还不够友好和易用。
相比之下,国外的CAE软件在用户界面设计和交互体验方面更加成熟和先进。
中国的CAE软件在算法和计算模型方面仍存在一些短板。
这主要体现在对于复杂的工程问题的求解能力和精度上。
由于中国在科学研究方面的投入和基础研究的不足,中国的CAE软件在一些复杂的物理场问题、材料性能模型以及工程应用中的稳定性和精确性方面仍有待提高。
而国外的CAE软件在这方面的研究和应用较为广泛,具备更高的求解能力和精确度。
中国的CAE软件在应用推广和市场竞争方面相对薄弱。
虽然中国有着众多的工程项目和企业,但许多都依赖于国外的CAE软件。
中国的CAE软件在市场竞争中面临国际知名厂商的竞争压力,缺乏自主研发的功能和品牌影响力。
这也导致中国CAE软件在国内市场的份额较小,落后于国外的CAE软件。
从中国CAE软件的发展时间轴来看,我们可以看到中国在CAE软件的研发和应用方面还存在一些短板。
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论CAE技术的发展、应用及我国推广现状作者:汪豪蒂机械工程及自动化1108班201103130297[引言]:模具是生产各种工业产品的重要工艺装备,随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用,产品对模具的要求越来越高,传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。
计算机辅助工程(CAE)技术已成为塑料产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。
同传统的模具设计相比,CAE技术无论在提高生产率、保证产品质量,还是在降低成本、减轻劳动强度等方面,都具有很大优越性。
近几年,CAE技术在汽车、家电、电子通讯、化工和日用品等领域逐步地得到了广泛应用。
一、CAE技术--模具设计的发展趋势目前,世界塑料成型CAE软件市场由美国上市公司Moldflow公司主导,该公司是专业从事注塑成型CAE软件和咨询公司,自1976年发行了世界上第一套流动分析软件以来,一直在此领域居领先地位。
利用CAE技术可以在模具加工前,在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析,准确预测熔体的填充、保压、冷却情况,以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况,以便设计者能尽早发现问题,及时修改制件和模具设计,而不是等到试模以后再返修模具。
这不仅是对传统模具设计方法的一次突破,而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等,都有着重大的技术经济意义。
在今天,塑料模具的设计不但要采用CAD技术,而且还要采用CAE技术。
这是发展的必然趋势。
注塑成型分两个阶段,即开发/设计阶段(包括产品设计、模具设计和模具制造)和生产阶段(包括购买材料、试模和成型)。
传统的注塑方法是在正式生产前,由于设计人员凭经验与直觉设计模具,模具装配完毕后,通常需要几次试模,发现问题后,不仅需要重新设置工艺参数,甚至还需要修改塑料制品和模具设计,这势必增加生产成本,延长产品开发周期。
采用CAE技术,可以完全代替试模,CAE技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案,在模具制造之前,预测塑料熔体在型腔中的整个成型过程,帮助研判潜在的问题,有效地防止问题发生,大大缩短了开发周期,降低生产成本。
二、CAE技术在注塑成型领域的重要应用近年来,CAE技术在注塑成型领域中的重要性日益增大,采用CAE技术可以全面解决注塑成型过程中出现的问题。
CAE分析技术能成功地应用于三组不同的生产过程,即制品设计、模具设计和注塑成型。
三方面的应用分述如下:1、制品设计制品设计者能用流动分析解决下列问题:(1) 制品能否全部注满这一古老的问题仍为许多制品设计人员所注目,尤其是大型制件,如盖子、容器和家具等。
(2) 制件实际最小壁厚如能使用薄壁制件,就能大大降低制件的材料成本。
减小壁厚还可大大降低制件的循环时间,从而提高生产效率,降低塑件成本。
(3)浇口位置是否合适采用CAE分析可使产品设计者在设计时具有充分的选择浇口位置的余地,确保设计的审美特性。
2、模具设计和制造CAE分析可在以下诸方面辅助设计者和制造者,以得到良好的模具设计:(1) 良好的充填形式对于任何的注塑成型来说,最重要的是控制充填的方式,以使塑件的成型可靠、经济。
单向充填是一种好的注塑方式,它可以提高塑件内部分子单向和稳定的取向性。
这种填充形式有助于避免因不同的分子取向所导致的翘曲变形。
(2)最佳浇口位置与浇口数量为了对充填方式进行控制,模具设计者必须选择能够实现这种控制的浇口位置和数量,CAE分析可使设计者有多种浇口位置的选择方案并对其影响作出评价。
(3)流道系统的优化设计实际的模具设计往往要反复权衡各种因素,尽量使设计方案尽善尽美。
通过流动分析,可以帮助设计者设计出压力平衡、温度平衡或者压力、温度均平衡的流道系统,还可对流道内剪切速率和摩擦热进行评估,如此,便可避免材料的降解和型腔内过高的熔体温度。
(4)冷却系统的优化设计通过分析冷却系统对流动过程的影响,优化冷却管路的布局和工作条件,从而产生均匀的冷却,并由此缩短成型周期,减少产品成型后的内应力。
(5)减小反修成本提高模具一次试模成功的可能性是CAE分析的一大优点。
反复地试模、修模要耗损大量的时间和金钱。
此外,未经反复修模的模具,其寿命也较长。
3、注塑成型注塑者可望在制件成本、质量和可加工性方面得到CAE技术的帮助:(1) 更加宽广更加稳定的加工裕度流动分析对熔体温度、模具温度和注射速度等主要注塑加工参数提出一个目标趋势,通过流动分析,注塑者便可估定各个加工参数的正确值,并确定其变动范围。
会同模具设计者一起,他们可以结合使用最经济的加工设备,设定最佳的模具方案。
(2) 减小塑件应力和翘曲选择最好的加工参数使塑件残余应力最小。
残余应力通常使塑件在成型后出现翘曲变形,甚至发生失效。
(3) 省料和减少过量充模流道和型腔的设计采用平衡流动,有助于减少材料的使用和消除因局部过量注射所造成的翘曲变形。
(4)最小的流道尺寸和回用料成本流动分析有助于选定最佳的流道尺寸。
以减少浇道部分塑料的冷却时间,从而缩短整个注射成型的时间,以及减少变成回收料或者废料的浇道部分塑料的体积。
三、CAE技术在我国的应用现状尽管CAE技术有如此多的优点,是技术发展的必然趋势,但是目前在我国CAE软件,尤其是国产的CAE软件却和者盖寡。
原因何在呢?我国著名塑料成型CAE软件专家、华中科技大学材料学院院长、模具技术国家重点实验室教授李德群指出:塑料企业对CAE软件普遍不重视,很少有企业主动采用。
可以说,国产CAE软件的市场阻力非常大,坚持自己的品牌做下来很不容易。
1、企业观念落后CAE软件?我们从来不用!我们只用制造模具使用的绘图和数控加工软件做模具就够了。
类似的回答在中小模具厂中十之八九。
其实,对塑料模具厂家来说,仅仅使用制造模具用的绘图和数控加工软件是远远不够的。
因为通过塑料成型CAE软件分析,可以在模具设计已完成、还没开始制造时,就提前对设计好的模具进行模拟分析,及时纠正模具的设计缺陷。
因此使用CAE软件对模具厂家来说是减少坏模、降低生产成本的重要手段,这种预先模拟检测的方法在国外十分普及。
中国模具工业协会副秘书长周永泰认为,现在国内确实存在CAE软件应用不广的现象。
这是由于国内塑料模具企业普遍存在凭经验生产的现象,往往是通过反复试模来修改模具。
其实这种传统的生产方式不仅成本高,而且不精确。
2、市场推广乏力有关专家认为,国内企业不爱用CAE软件,这与CAE软件宣传力度小、企业认识不到使用CAE软件的经济利益有关。
因此,国产CAE软件应当向国外企业学习,加大宣传力度,并适当做些培训,使模具企业充分感受到CAE软件的好处,这样有利于提高市场份额。
但国产CAE软件企业自有难处,国产CAE软件几乎全部为政府立项,依托在各个大学和研究院所中,靠国家拨款进行研发。
华塑CAE软件就是一个典型。
华塑CAE软件原先只有一个4人研发小组,软件研发成功后,算是立项成功,国家拨款自然减少。
而软件又不同其他产品,要较快地更新升级,因此后期研发经费也很巨大。
有限的人力和资金既要用于研发,又要市场推广,困难可想而知。
据了解,美国Modelflow软件在国内市场营销上有庞大的市场开发资金。
他们还建立了Moldflow应用技术培训体制,将其作为一项技术认证,通过工程人员的认证加强了市场推广力度。
业内人士希望,国内也能够引进这种做法。
3、盗版软件猖獗国内软件市场普遍存在一种现象:正版的推不动,盗版的很畅销。
CAE软件也面临着同样的问题。
四.CAE技术的发展史计算机辅助工程(CAE)作为一门新兴的学科已经逐渐的走下神坛,成为了各大企业中设计新产品过程中不可缺少的一环。
传统的CAE技术是指工程设计中的分析计算与分析仿真,具体包括工程数值分析、结构与过程优化设计、强度与寿命评估、运动/动力学仿真,验证未来工程/产品的可用性与可靠性。
如今,随着企业信息化技术的不断发展,CAE软件与CAD/CAM/CAPP/PDM/ERP一起,已经成为支持工程行业和制造企业信息化的主导技术,在提高工程/产品的设计质量,降低研究开发成本,缩短开发周期方面都发挥了重要作用,成为实现工程/产品创新的支撑技术。
虽然CAE技术经过近50年的洗礼已经逐渐成熟,但对于一门新技术发展成熟则需要面对无数的挑战,而对于CAE技术的用户企业与CAE软件提供商发展至今而言,仍然面临着如软件使用复杂、工程师理论知识欠缺、缺少实践经验、CAD与CAE的集成、仿真数据管理分散、计算机硬件与软件结合以及计算速度等诸多实际问题和挑战。
五.CAE技术的内容CAE技术主要包括以下三个方面的内容:(1)有限元法的主要对象是零件级,包括结构刚度、强度分析、非线性和热场计算等内容;(2)仿真技术的主要对象是分系统或系统,包括虚拟样机、流场计算和电磁场计算等内容;(3)优化设计的主要对象是结构设计参数。
六.CAE技术面临的问题1)CAE软件的易用性。
虚拟仿真涉及到大量的数学和力学问题。
因此,传统的CAE 软件被称为“只有博士才能用好的软件”,作为“阳春白雪”的技术,长期得不到普及应用。
如何能够让拥有丰富设计经验和制造业专业背景的工程师能够将CAE软件应用到产品研发设计过程当中,实现普及应用,是一个十分重要的问题。
2)CAE知识的积累与传承。
同样的产品模型,应用同样的CAE软件,但不同的分析工程师,由于知识和经验的差异,分析出来的结果差异会很大。
因此,企业如何建立自己的虚拟仿真规范和知识库,实现对虚拟仿真知识的捕捉和重用,如何将经验丰富的分析专家的仿真知识和仿真流程传承给新入门的分析工程师,是企业真正应用好CAE技术的关键。
3)仿真流程的规范化与自动化。
对产品进行虚拟仿真涉及到十分复杂的流程,而应用单元的CAE产品,需要手工管理仿真流程,导致虚拟仿真的效率不高。
如何实现虚拟仿真流程的自动化,创建完整的仿真流程模板,并且能够根据各个学科仿真的需求动态调整网格模型,对于提升虚拟仿真的效率和质量非常关键。
4)对虚拟仿真的结果的评价。
如何将虚拟仿真与实际的物理试验结合起来,提高虚拟仿真结果的置信度,从而真正减少物理样机和物理试验的数量,在提高产品性能的同时,降低产品研发成本,提高产品研发的成功率和研发效率。
5)多学科仿真与优化。
各个领域的虚拟仿真结果得出了局部的性能仿真和改进建议,但是,单元的CAE产品无法实现产品整体性能提升,只能解决局部优化问题,无法解决全局优化问题。
6)仿真数据的管理。
在虚拟仿真的过程中,生成了海量的、不同类型的仿真文档和数据,对应不同的分析结果。
如何有效管理仿真文档,如何建立分析文档与产品模型的对应关系,是CAE技术深化应用必须解决的问题。
7)多场耦合分析。