Computer Aided Engineering (CAE)

Computergestütztes Engineering ist die branchenübergreifende Verwendung von Computersoftware zur Simulation der Produktleistung, um Konstruktionen zu verbessern oder bei der Lösung von technischen Problemen behilflich zu sein. Dazu gehören Simulation, Validierung und Optimierung von Produkten, Prozessen und Fertigungswerkzeugen.

Was ist computergestütztes Engineering (CAE)?

CAE (Computer Aided Engineering) ist die Verwendung von Computersoftware in einer Vielzahl von Branchen zur Simulation physikbasierter Leistungen, um Produktkonstruktionen zu verbessern oder bei der Lösung von technischen Problemen zu helfen. Dazu gehören Simulation, Validierung und Optimierung von Produkten, Prozessen und Fertigungswerkzeugen.

Ein typischer CAE-Prozess besteht aus Vorverarbeitung, Berechnung und Nachverarbeitung. In der Vorverarbeitungsphase werden die Geometrie (oder eine Systemdarstellung) und die physischen Eigenschaften der Konstruktion sowie die Umgebung in Form von angewendeten Lasten oder Beschränkungen modelliert. Als Nächstes wird das Modell mithilfe einer entsprechenden mathematischen Formel der zugrunde liegenden Physik gelöst. In der Nachverarbeitungsphase werden die Ergebnisse dem Konstrukteur zur Prüfung vorgelegt.

Ein Konstrukteur, der die Simcenter 3D-Software für computergestütztes Engineering (CAE) verwendet.

Vorteile erkunden

Computergestütztes Engineering ist eine etablierte Methodik, die häufig als Ersatz oder Ergänzung für experimentelle und analytische Methoden zur Unterstützung des Konstruktionsentwurfs und der Analyse alltäglicher Produkte eingesetzt wird. Im Vergleich zu Prototyping und Experimenten bietet die CAE-Simulation folgende Vorteile.

Leistungssteigerung

Computergestütztes Engineering ermöglicht es Ihnen, schnell die technischen Möglichkeiten zur Steigerung der Produktleistung zu analysieren und zu erkunden.

Reduzierung des Zeitaufwands

Computergestütztes Engineering hilft Ihnen, optimierte Produktkonstruktionen im Vergleich zu einer Build-and-Test-Methode schneller auf den Markt zu bringen.

Kostensenkung

Durch den Einsatz von computergestütztem Engineering können Sie Ihre Produktentwicklungskosten im Vergleich zu herkömmlichen, auf physischen Prototypen basierenden Testverfahren erheblich senken.

Arten von computergestütztem Engineering

Computer-Aided Engineering ist ein weit gefasster Bereich, der aus den folgenden Teilbereichen besteht:

CFD-Simulation von mechanischen Anlagen, realisiert mit der Simcenter 3D-Software.

Finite-Elemente-Analyse

Die Finite-Elemente-Analyse (FEA) ist die virtuelle Modellierung und Simulation von Produkten und Baugruppen hinsichtlich struktureller, akustischer, elektromagnetischer oder thermischer Leistung. FEA ist die praktische Anwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM).

FEA erkunden

Numerische Strömungsmechanik

CFD-Simulationen (Computational Fluid Dynamics) basieren auf der Navier-Stokes-Gleichung, die zur Beschreibung der Bewegung von Fluiden verwendet wird.

CFD-Simulation erkunden

3D-Modell einer Planierraupe aus der Simcenter 3D-Software.

Mehrkörperdynamik| Bewegung

Das Verständnis der technischen Leistung ist bei komplizierten mechanischen Systemen wie Flügelklappen oder Fahrwerken, Schiebedächern oder Aufhängungen oder Fotokopierer und anderen Mechanismenn eine Herausforderung. In der Bewegungssimulation werden für mechanische Systeme Reaktionskräfte, Drehmomente, Geschwindigkeiten, Beschleunigung und mehr berechnet.

Entdecken Sie die Mehrkörperdynamik

Eine Visualisierung aus der Simcenter Amesim Software.

Systemsimulation

Die Systemsimulation ist der Prozess, bei dem experimentiert und untersucht wird, wie sich Veränderungen an den Merkmalen eines komplexen Systems (oder Teilsystems) auf das Gesamtsystem auswirken.

Systemsimulation erkunden

Virtuelle Validierung und vorausschauendes Engineering

Computergestützte Konstruktion (CAD) in Kombination mit CAE hilft Ihnen, die Leistung einer Konstruktion virtuell zu validieren, ohne einen physischen Prototyp erstellen und testen zu müssen. Mit zunehmender Komplexität der Fertigungsprozesse kann die virtuelle Validierung Unternehmen dabei helfen, ihre Systeme zu planen, zu konstruieren und zu implementieren, bevor sie erhebliches Kapital investieren.

Durch die Kombination von CAE mit Design-Space-Exploration und sogar künstlicher Intelligenz (KI) kann die Zukunft von CAE vorausschauendes Engineering sein. Das bedeutet, dass Ingenieure CAE verwenden können, um Teile auf der Grundlage von Produktanforderungen, erwarteten Lastbedingungen und Betriebsumgebungen zu konstruieren, sodass die Simulation bei der Leitung und Erstellung der Konstruktion helfen kann, anstatt nur von einer Person erstellte Konstruktionen zu verifizieren und zu validieren.

CAE-bezogene Produkte erkunden

Simcenter

Simcenter STAR-CCM+ CFD software

Simcenter STAR-CCM+ ist eine Multiphysik-Software für numerische Strömungsmechanik (CFD). Sie ermöglicht CFD-Konstrukteuren, die Komplexität zu modellieren und die Möglichkeiten von Produkten zu erkunden, die unter realen Bedingungen arbeiten.

Testen Sie CAE-Software kostenlos

Visualisierungen der Simcenter 3D-Software, die ein Simulationsmodell einer Traktorkonstruktion darstellen.

Simcenter 3D-Testversion

Wandeln Sie CAD-Geometrie in eine brauchbare Geometrie für die Simulation um
Effizientes Vernetzen und Berechnen Ihrer Modelle für die Strukturanalyse, um Einblicke in die Performance der Konstruktion zu erhalten
Schnelle Aktualisierung des Simulationsmodells mit der Simcenter 3D-Software, um Konstruktionsänderungen vorzunehmen, sodass Sie in Sekundenschnelle erneut simulieren können

Häufig gestellte Fragen

Weitere Informationen

Zum Video

On-Demand-Webinar | Die mechanische Simulation verändert den Maschinenbau

On-Demand-Webinar | Einhaltung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) für elektrifizierte Fahrzeuge

Zuhören

Podcast | Weiterentwicklung der Konstruktion und Simulation von Elektromotoren mit Adrian Perregaux

Podcast | Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der CFD mit Dr. Simon Fischer

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