CAE技術(shù),CAE技術(shù)的發(fā)展史，內(nèi)容，面臨的問題，應(yīng)用實(shí)例，發(fā)展趨勢(shì)
計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）作為一門新興的學(xué)科已經(jīng)逐漸的走下神壇，成為了各大企業(yè)中設(shè)計(jì)新產(chǎn)品過程中不可缺少的一環(huán)。傳統(tǒng)的CAE技術(shù)是指工程設(shè)計(jì)中的分析計(jì)算與分析仿真，具體包括工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)與過程優(yōu)化設(shè)計(jì)、強(qiáng)度與壽命評(píng)估、運(yùn)動(dòng)/動(dòng)力學(xué)仿真，驗(yàn)證未來工程/產(chǎn)品的可用性與可靠性。
如今，隨著企業(yè)信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，CAE軟件與CAD/CAM/CAPP/PDM/ERP一起，已經(jīng)成為支持工程行業(yè)和制造企業(yè)信息化的主導(dǎo)技術(shù)，在提高工程/產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低研究開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期方面都發(fā)揮了重要作用，成為實(shí)現(xiàn)工程/產(chǎn)品創(chuàng)新的支撐技術(shù)。
雖然CAE技術(shù)經(jīng)過近50年的洗禮已經(jīng)逐漸成熟，但對(duì)于一門新技術(shù)發(fā)展成熟則需要面對(duì)無數(shù)的挑戰(zhàn)，而對(duì)于CAE技術(shù)的用戶企業(yè)與CAE軟件提供商發(fā)展至今而言，仍然面臨著如軟件使用復(fù)雜、工程師理論知識(shí)欠缺、缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、CAD與CAE的集成、仿真數(shù)據(jù)管理分散、計(jì)算機(jī)硬件與軟件結(jié)合以及計(jì)算速度等諸多實(shí)際問題和挑戰(zhàn)。
CAE技術(shù)主要包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容：
�。�1）有限元法的主要對(duì)象是零件級(jí)，包括結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度分析、非線性和熱場(chǎng)計(jì)算等內(nèi)容；
�。�2）仿真技術(shù)的主要對(duì)象是分系統(tǒng)或系統(tǒng)，包括虛擬樣機(jī)、流場(chǎng)計(jì)算和電磁場(chǎng)計(jì)算等內(nèi)容；
（3）優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要對(duì)象是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。
1） CAE軟件的易用性。虛擬仿真涉及到大量的數(shù)學(xué)和力學(xué)問題。因此，傳統(tǒng)的CAE軟件被稱為“只有博士才能用好的軟件”，作為“陽春白雪”的技術(shù)，長(zhǎng)期得不到普及應(yīng)用。如何能夠讓擁有豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和制造業(yè)專業(yè)背景的工程師能夠?qū)AE軟件應(yīng)用到產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)普及應(yīng)用，是一個(gè)十分重要的問題。
2） CAE知識(shí)的積累與傳承。同樣的產(chǎn)品模型，應(yīng)用同樣的CAE軟件，但不同的分析工程師，由于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的差異，分析出來的結(jié)果差異會(huì)很大。因此，企業(yè)如何建立自己的虛擬仿真規(guī)范和知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬仿真知識(shí)的捕捉和重用，如何將經(jīng)驗(yàn)豐富的分析專家的仿真知識(shí)和仿真流程傳承給新入門的分析工程師，是企業(yè)真正應(yīng)用好CAE技術(shù)的關(guān)鍵。
3）仿真流程的規(guī)范化與自動(dòng)化。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行虛擬仿真涉及到十分復(fù)雜的流程，而應(yīng)用單元的CAE產(chǎn)品，需要手工管理仿真流程，導(dǎo)致虛擬仿真的效率不高。如何實(shí)現(xiàn)虛擬仿真流程的自動(dòng)化，創(chuàng)建完整的仿真流程模板，并且能夠根據(jù)各個(gè)學(xué)科仿真的需求動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)格模型，對(duì)于提升虛擬仿真的效率和質(zhì)量非常關(guān)鍵。
