CAE是什么
CAE（Computer Aided Engineering）即計(jì)算機(jī)輔助工程，是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值分析方法，求解復(fù)雜工程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、屈曲穩(wěn)定性、動(dòng)力響應(yīng)、熱傳導(dǎo)、三維多體接觸、彈塑性等力學(xué)性能的分析計(jì)算以及結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)等問(wèn)題的一種近似數(shù)值分析方法。CAE的核心思想是將實(shí)際結(jié)構(gòu)離散化為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體，通過(guò)對(duì)這些離散體的分析，得出滿足工程精度的近似結(jié)果，從而解決許多實(shí)際工程問(wèn)題。
CAE軟件是干什么用的
1、性能預(yù)測(cè)與優(yōu)化
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)階段，CAE軟件可以通過(guò)仿真模擬來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)品的性能、可靠性和耐久性。這有助于工程師在設(shè)計(jì)階段就發(fā)現(xiàn)并解決潛在的問(wèn)題，從而避免在后續(xù)階段進(jìn)行昂貴的修改和重新設(shè)計(jì)。此外，CAE軟件還可以用于優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，以提高其性能、降低成本和延長(zhǎng)使用壽命。
2、減少實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)成本
傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)過(guò)程需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品的性能和可靠性。然而，這些實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)往往成本高昂且耗時(shí)較長(zhǎng)。通過(guò)使用CAE軟件，工程師可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)和仿真，從而大大減少實(shí)際實(shí)驗(yàn)的次數(shù)和成本。這不僅可以節(jié)省時(shí)間和資源，還可以降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。
3、提高設(shè)計(jì)和研發(fā)效率
CAE軟件可以自動(dòng)化許多繁瑣的設(shè)計(jì)和分析過(guò)程，從而提高設(shè)計(jì)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(chǎn)品的三維模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、流體分析、熱力學(xué)分析等，以評(píng)估產(chǎn)品的性能和可靠性。此外，CAE軟件還可以用于優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)和工藝參數(shù)，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。
4、支持多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)
現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)往往涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)，如結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)等。CAE軟件可以支持多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)，將不同學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)融合在一起，以優(yōu)化產(chǎn)品的整體性能和可靠性。這有助于工程師在設(shè)計(jì)和研發(fā)過(guò)程中綜合考慮各種因素，從而開(kāi)發(fā)出更加優(yōu)秀的產(chǎn)品。
5、促進(jìn)協(xié)同設(shè)計(jì)和制造
CAE軟件可以與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）等軟件集成在一起，形成完整的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)。這有助于促進(jìn)協(xié)同設(shè)計(jì)和制造，提高整個(gè)設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的效率和準(zhǔn)確性。例如，工程師可以使用CAE軟件對(duì)產(chǎn)品的三維模型進(jìn)行仿真分析，然后將分析結(jié)果直接傳遞給CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改，最后再將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳遞給CAM軟件進(jìn)行制造和加工。
CAE軟件有哪些分類(lèi)
通用類(lèi)軟件系統(tǒng)，這類(lèi)軟件能夠廣泛地應(yīng)用于多種類(lèi)型的工程和產(chǎn)品，對(duì)其物理力學(xué)性能進(jìn)行深入的分析、模擬、預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)以及優(yōu)化。其特點(diǎn)在于應(yīng)用范圍廣泛，旨在推動(dòng)產(chǎn)品技術(shù)的創(chuàng)新。
專(zhuān)用類(lèi)軟件系統(tǒng)，則是針對(duì)特定類(lèi)型的工程或產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，專(zhuān)注于產(chǎn)品性能的分析、預(yù)測(cè)以及優(yōu)化。這類(lèi)軟件在特定領(lǐng)域內(nèi)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(jìn)行分類(lèi)，包括求解器類(lèi)軟件和前后處理軟件。前者主要負(fù)責(zé)數(shù)值計(jì)算，后者則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的預(yù)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(yīng)用領(lǐng)域劃分，CAE軟件又可分為面向結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的軟件、面向流體力學(xué)領(lǐng)域的CFD軟件，以及處理多物理場(chǎng)耦合的軟件。這些軟件在各自的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著重要作用。
