CAE概念和价值

什么是CAE？

CAE是Computer Aided Engineering的简称，是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、散热分析、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。

CAE软件可以分为两类：针对特定类型的工程或产品所开发的用于产品性能分析、预测和优化的软件，称之为专用CAE软件；可以对多种类型的工程和产品的物理、力学性能进行分析、模拟和预测、评价和优化，以实现产品技术创新的软件，称之为通用CAE软件。

CAE能做什么？

      1）增加设计功能，借助计算机分析计算，确保产品设计的合理性，减少设计成本；

　　2）缩短设计和分析的循环周期；

　　3)CAE分析起到的“虚拟样机”作用在很大程度上替代了传统设计中资源消耗极大的“物理样机验证设计”过程，虚拟样机作用能预测产品在整个生命周期内的可靠性；　

　　4）采用优化设计，找出产品设计最佳方案，降低材料的消耗或成本；

　　5）在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题；

　　6）模拟各种试验方案，减少试验时间和经费；  

　　7）进行机械事故分析，查找事故原因

CAE的基本思想

 CAE的基本思想是把原来在时间域和空间域上连续的物理量的场，用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替，通过一定的原则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间关系的代数方程组，然后求解代数方程组获得场变量的近似值。

这种方法灵活性很大，只要改变单元的数目，就可以使解的精确度改变，得到与真实情况无限接近的解。

CAE在设计中的流程环节

CAE分析的主要过程

CAE软件对产品进行性能分析和模拟时，一般要经历以下三个过程：

前处理：对工程或产品进行建模，建立合理的有限元分析模型。

有限元分析：对有限元模型进行单元特性分析、有限元单元组装、有限元系统求解和有限元结果生成。

后处理：根据工程或产品模型与设计要求，对有限元分析结果进行用户所要求的加工、检查，并以图形方式提供给用户，辅助用户判定计算结果与设计方案的合理性。

CAE分析详细流程

制造业转型升级为企业产品研发提出了新的要求，越来越多的企业开始引入计算机仿真技术。利用计算机进行3D结构仿真距今已有50多年历史，仿真技术现已涵盖了多物理域和多学科，在产品研发过程中仿真价值已经大大超过物理试验。企业使用仿真技术来支撑高质量的创新产品研发，并显著缩短产品上市时间，节约产品研发和售后维护费用。