Počítačem podporovaný inženýring (CAE)

Pod pojmem počítačem podporovaný inženýring se rozumí provádění simulací funkčnosti výrobků v různých odvětvích pomocí počítačového softwaru za účelem zlepšení návrhů nebo s cílem pomoci při řešení technických problémů. Používají se při nich nástroje pro simulaci, ověřování a optimalizaci výrobků, procesů a výroby.

Co je počítačem podporovaný inženýring?

CAE neboli počítačem podporované inženýrství je provádění simulací fyzikální funkčnosti výrobků v různých odvětvích pomocí počítačového softwaru za účelem zlepšení návrhů výrobků nebo s cílem pomoci při řešení technických problémů. Používají se při nich nástroje pro simulaci, ověřování a optimalizaci výrobků, procesů a výroby.

Typický proces CAE tvoří kroky preprocesingu, řešení a postprocesingu. Ve fázi preprocesingu inženýři modelují geometrii (neboli reprezentaci systému) a fyzikální vlastnosti návrhu a také prostředí, a to ve formě použitých zatížení nebo omezení. Dále je model řešen pomocí vhodné matematické formulace vycházející ze základních fyzikálních principů. Ve fázi postprocesingu jsou výsledky předloženy inženýrovi ke kontrole.

Inženýr používající software Simcenter 3D pro počítačem podporovaný inženýring (CAE)

Podrobnosti o výhodách

Počítačem podporované inženýrství je dobře zavedená metodologie, která se často používá k nahrazení nebo doplnění experimentálních a analytických metod s cílem usnadnit inženýrský návrh a analýzu výrobků denní potřeby. V porovnání s vorbou prototypů a experimenty nabízejí simulace CAE následující výhody.

Zvýšení výkonu

Počítačem podporovaný inženýring umožňuje rychle analyzovat a prozkoumat možnosti inženýringu pro zvýšení výkonnosti výrobků.

Úspora času

Počítačem podporovaný inženýring vám umožní uvést na trh optimalizované návrhy výrobků, a to rychleji, než byste to dokázali při použití metody spočívající v sestavení a testování.

Snížení nákladů

Využitím počítačem podporovaného inženýringu můžete v porovnání s tradičními procesy testování založenými na fyzických prototypech výrazně snížit náklady na vývoj výrobku.

Typy počítačem podporovaného inženýringu

Počítačem podporovaný inženýring je široce definovaná oblast tvořená následujícími subdoménami:

Simulace CFD mechanických zařízení realizovaná pomocí softwaru Simcenter 3D

Analýza metodou konečných prvků

Analýza konečných prvků (FEA) je virtuální modelování a simulace výrobků a sestav z hlediska konstrukčních, akustických, elektromagnetických nebo tepelných vlastností. FEA představuje praktické využití metody konečných prvků (MKP).

Prozkoumat FEA

Snímek obrazovky multifyzikálního softwaru pro simulaci výpočetní dynamiky kapalin

Výpočetní dynamika kapalin

Simulace výpočetní dynamiky kapalin (CFD) jsou založeny na Navier-Stokesově rovnici, která se používá k popisu pohybu kapalin.

Prozkoumat simulaci CFD

3D model buldozeru vytvořený pomocí softwaru Simcenter 3D

Dynamika více těles | Pohyb

U složitých mechanických systémů, jako jsou klapky křídel nebo podvozky, posuvná střešní okna nebo odpružení, kopírovací stroje a další mechanismy, je pochopení technických parametrů náročné. Dynamika více těles počítá reakční síly, točivé momenty a další parametry mechanických systémů.

Prozkoumat dynamiku více těles

Vizualizace ze softwaru Simcenter Amesim

Simulace systémů

Simulace systémů je proces experimentování a zkoumání toho, jak změny vlastností složitého systému (nebo subsystému) ovlivní systém jako celek.

Prozkoumat simulaci systémů

Virtuální ověření a prediktivní inženýring

Počítačem podporované navrhování (CAD) v kombinaci s CAE vám pomůže virtuálně ověřit funkčnost návrhu, aniž byste museli vytvářet a testovat fyzický prototyp. Vzhledem k tomu, že jsou výrobní procesy stále složitější, může virtuální ověřování společnostem pomoci plánovat, navrhovat a implementovat jejich systémy dříve, než do nich investují značný kapitál.

Při kombinaci CAE s průzkumem návrhového prostoru a případně i umělou inteligencí (AI) se může budoucností CAE stát prediktivní inženýrství. To znamená, že inženýři mohou pomocí CAE navrhovat díly na základě požadavků na výrobek, očekávaných podmínek zatížení a provozního prostředí, takže simulace nemusí sloužit pouze k ověřování a validaci návrhů vytvořených člověkem, ale může pomoci i při samotném řízení a vytváření návrhu.

Projděte si produkty související s CAE

Simcenter

Simcenter STAR-CCM+ CFD software

Simcenter STAR-CCM+ je multifyzikální software pro výpočetní dynamiku kapalin (CFD). Umožňuje inženýrům CFD modelovat složité výrobky a zkoumat možnosti jejich fungování v reálných podmínkách.

Vyzkoušejte si zdarma software CAE

Vizualizace řešení Simcenter 3D představující simulační model návrhu traktoru.

Zkušební verze řešení Simcenter 3D

Rychle transformujte geometrii CAD na použitelnou geometrii pro simulace
Efektivně síťujte a řešte své modely pro potřeby strukturální analýzy a získejte přehled o výkonnosti návrhu
Rychle aktualizuje simulační model pomocí softwaru Simcenter 3D podle změn v návrhu, abyste každých pár sekund modli provádět další simulace

Nejčastější dotazy

Další informace

Ke zhlédnutí

Webinář na vyžádání | Mechanická simulace proměňuje inženýringu strojů

Webinář na vyžádání | Splnění požadavků na elektromagnetickou kompatibilitou (EMC) pro elektrifikovaná vozidla

K poslechu

Podcast | Pokročilý návrh a simulace elektromotorů s Adrianem Perregauxem

Podcast | Historie, současnost a budoucnost CFD s doktorem Simonem Fischerem

K přečtení

Blogy | Objevte všechny blogy Simcenter CAE

Řešení pro simulace a testování v řešení Simcenter | Postarejte se o udržitelnější budoucnost