CAE是什么
CAE(Computer Aided Engineering)即計算機輔助工程,是一種利用計算機技術和數(shù)值分析方法,求解復雜工程和產品結構強度、剛度、屈曲穩(wěn)定性、動力響應、熱傳導、三維多體接觸、彈塑性等力學性能的分析計算以及結構性能的優(yōu)化設計等問題的一種近似數(shù)值分析方法。CAE的核心思想是將實際結構離散化為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體,通過對這些離散體的分析,得出滿足工程精度的近似結果,從而解決許多實際工程問題。
CAE軟件是干什么用的

1、性能預測與優(yōu)化
在產品設計和研發(fā)階段,CAE軟件可以通過仿真模擬來預測產品的性能、可靠性和耐久性。這有助于工程師在設計階段就發(fā)現(xiàn)并解決潛在的問題,從而避免在后續(xù)階段進行昂貴的修改和重新設計。此外,CAE軟件還可以用于優(yōu)化產品的設計,以提高其性能、降低成本和延長使用壽命。
2、減少實驗和試驗成本
傳統(tǒng)的產品設計和研發(fā)過程需要進行大量的實驗和試驗來驗證產品的性能和可靠性。然而,這些實驗和試驗往往成本高昂且耗時較長。通過使用CAE軟件,工程師可以在計算機上進行虛擬實驗和仿真,從而大大減少實際實驗的次數(shù)和成本。這不僅可以節(jié)省時間和資源,還可以降低產品開發(fā)和生產的風險。
3、提高設計和研發(fā)效率
CAE軟件可以自動化許多繁瑣的設計和分析過程,從而提高設計和研發(fā)的效率。例如,工程師可以使用CAE軟件快速生成和分析產品的三維模型,進行結構分析、流體分析、熱力學分析等,以評估產品的性能和可靠性。此外,CAE軟件還可以用于優(yōu)化產品的設計參數(shù)和工藝參數(shù),以提高產品的質量和性能。
4、支持多學科優(yōu)化設計
現(xiàn)代產品設計往往涉及多個學科領域的知識和技術,如結構力學、流體動力學、熱力學、電磁學等。CAE軟件可以支持多學科優(yōu)化設計,將不同學科領域的知識和技術融合在一起,以優(yōu)化產品的整體性能和可靠性。這有助于工程師在設計和研發(fā)過程中綜合考慮各種因素,從而開發(fā)出更加優(yōu)秀的產品。
5、促進協(xié)同設計和制造
CAE軟件可以與計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)等軟件集成在一起,形成完整的計算機輔助設計和制造系統(tǒng)。這有助于促進協(xié)同設計和制造,提高整個設計和制造過程的效率和準確性。例如,工程師可以使用CAE軟件對產品的三維模型進行仿真分析,然后將分析結果直接傳遞給CAD軟件進行設計和修改,最后再將設計數(shù)據(jù)傳遞給CAM軟件進行制造和加工。
CAE軟件有哪些分類
通用類軟件系統(tǒng),這類軟件能夠廣泛地應用于多種類型的工程和產品,對其物理力學性能進行深入的分析、模擬、預測、評價以及優(yōu)化。其特點在于應用范圍廣泛,旨在推動產品技術的創(chuàng)新。
專用類軟件系統(tǒng),則是針對特定類型的工程或產品進行開發(fā)的,專注于產品性能的分析、預測以及優(yōu)化。這類軟件在特定領域內表現(xiàn)出色,滿足特定用戶的需求。
此外,CAE軟件還可以根據(jù)其功能進行分類,包括求解器類軟件和前后處理軟件。前者主要負責數(shù)值計算,后者則負責數(shù)據(jù)的預處理和后處理,如數(shù)據(jù)輸入、輸出以及可視化等。
另外,按應用領域劃分,CAE軟件又可分為面向結構領域的軟件、面向流體力學領域的CFD軟件,以及處理多物理場耦合的軟件。這些軟件在各自的專業(yè)領域內發(fā)揮著重要作用。