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CAE技术及软件简介

2009/5/8    来源:e-works    特约撰稿人:王毅      
关键字:CAE  简介  系统构成  分类  
CAE技术是在上世纪50年代随着计算机技术的发展而发展起来的一种技术,到目前为止,其技术发展主要已经有五代了,其应用范围、领域及结果的准确性已经达到很高的程度,在各种设计领域里面大展身手;而随着计算机软硬件技术的发展,CAE技术也从军工、国防等领域逐渐转向民用领域的应用。近几年,国内随着设计需求和创新需求及外部环境的变化,CAE技术也逐渐的在各个领域得以应用,为设计的准确性、可靠性贡献了很大的力量。

一、CAE技术简介
1.1 CAE的基本概念
    CAE:Computer Aided Engineering的中文翻译,一般为计算机辅助工程或者用计算机进行辅助设计,还有人称之为计算机辅助分析等。下面是对CAE概念的一些定义:
    CAE是对各种各样的物理现象进行仿真的计算机应用技术之一;
    CAE是一种工具,它能对各种形式的方案用计算机模拟来进行校核,并提出最优设计方案;
    CAE是一种用计算机来对设计的产品或零件的性能,功能和安全性进行仿真的技术。

    CAE技术是在上世纪50年代随着计算机技术的发展而发展起来的一种技术,到目前为止,其技术发展主要已经有五代了,其应用范围、领域及结果的准确性已经达到很高的程度,在各种设计领域里面大展身手;而随着计算机软硬件技术的发展,CAE技术也从军工、国防等领域逐渐转向民用领域的应用。近几年,国内随着设计需求和创新需求及外部环境的变化,CAE技术也逐渐的在各个领域得以应用,为设计的准确性、可靠性贡献了很大的力量。
1.2 CAE的分析方法


    从CAE技术发展来看,主要有3种技术:
    A 有限元法(Finite Element Method)
    B 边界元法(Boundary Element Method)
    C 差分法(Finite Difference Method)
    目前应用最多、最广的为有限元法,所以有些人称CAE为有限元分析,有限元法通常也称之为:FEM (Finite Element Method)法,有限元分析通常称之为:FEA(Finite Element Ansys)。
1.3 CAE的应用领域


    现在CAE技术的应用范围很广泛,几乎覆盖了设计领域的各个方面;
    大型通用有限元软件能够有效解决各类大型复杂结构的强度、刚度、屈曲、模态、动力学、热力学、非线性、(噪)声学、流体-结构耦合、气动弹性、超单元、磁场、流体动力学、惯性释放及结构优化和可靠性设计等问题。
    对制造领域而言,目前的专业软件能够解决金属制造过程,如铸造、锻压、挤压、冲压、切削等问题,对塑胶类可以进行模流分析、粉末冶金等等。
1.4 CAE的作用


    从理论上对“设计”进行可行性的验证,在物理样机试验之前发现缺陷,从而优化设计方案;并对物理试验进行理论指导。
    它的作用是:通过分析,发现理论缺陷,并及时更正设计,由于不需要进行物理样机制造,计算速度快,并排除掉大部分的不可靠的设计方案,所以可以减少设计失误、提高产品设计的质量、缩短开发周期、降低开发费用。

责任编辑:杜凯
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