Inżynieria wspomagana komputerowo (CAE)

Inżynieria wspomagana komputerowo (CAE, ang. Computer Aided Engineering) polega na wykorzystaniu oprogramowania komputerowego w różnych branżach do symulowania działania produktu w celu jego ulepszenia lub rozwiązania problemów inżynieryjnych. Obejmuje to symulację, sprawdzanie poprawności i optymalizację produktów, procesów i narzędzi produkcyjnych.

Na czym polega inżynieria wspomagana komputerowo?

CAE czyli inżynieria wspomagana komputerowo polega na wykorzystaniu oprogramowania komputerowego w różnych branżach do symulowania działania produktu na podstawie praw fizyki w celu jego ulepszenia lub rozwiązania problemów inżynieryjnych. Obejmuje to symulację, sprawdzanie poprawności i optymalizację produktów, procesów i narzędzi produkcyjnych.

Typowy proces CAE składa się z etapów przetwarzania wstępnego, obliczeń i przetwarzania końcowego. W fazie przetwarzania wstępnego inżynierowie modelują geometrię (lub reprezentację systemu) i właściwości fizyczne projektu oraz środowisko w postaci zastosowanych obciążeń lub relacji. Następnie model jest obliczany przy użyciu odpowiedniego matematycznego wzoru opisującego dane zjawisko fizyczne. W fazie przetwarzania końcowego inżynier przegląda wyniki.

Inżynier używający oprogramowania Simcenter 3D do inżynierii wspomaganej komputerowo (CAE).

Odkryj korzyści

Inżynieria wspomagana komputerowo to sprawdzona metoda, często stosowana zamiast lub jako uzupełnienie metod eksperymentalnych i analitycznych wspomagających inżynierię projektowania i analizę produktów codziennego użytku. W porównaniu z procesami polegającymi na prototypowaniu i eksperymentach symulacje CAE oferują następujące korzyści.

Lepsze parametry działania produktów

Inżynieria wspomagana komputerowo umożliwia szybkie analizowanie i badanie opcji inżynieryjnych w celu poprawienia działania produktu.

Skrócenie czasu

Inżynieria wspomagana komputerowo pozwala przyspieszyć wprowadzanie zoptymalizowanych produktów na rynek w porównaniu z metodą testowania prototypów.

Redukcja kosztów

Przy użyciu inżynierii wspomaganej komputerowo można znacznie obniżyć koszty rozwoju produktu w porównaniu z tradycyjnymi procesami testowania fizycznych prototypów.

Rodzaje inżynierii wspomaganej komputerowo

Inżynieria wspomagana komputerowo to szeroko pojęta domena składająca się z następujących domen podrzędnych:

Symulacja CFD urządzeń mechanicznych zrealizowana za pomocą oprogramowania Simcenter 3D.

Analiza metodą elementów skończonych

Analiza metodą elementów skończonych (MES) polega na wirtualnym modelowaniu i symulowaniu produktów i złożeń pod kątem ich parametrów strukturalnych, akustycznych, elektromagnetycznych i cieplnych. Analiza MES stanowi praktyczne zastosowanie metody elementów skończonych.

Dowiedz się więcej o analizie MES

Zrzut ekranu z multidyscyplinarnego oprogramowania do symulacji obliczeniowej mechaniki płynów.

Analiza mechaniki płynów (CFD)

Symulacje obliczeniowej mechaniki płynów (CFD, ang. Computational Fluid Dynamics) opierają się na równaniach Naviera-Stokesa używanych do opisu ruchu płynów.

Poznaj symulację CFD

Model 3D spychacza w oprogramowaniu Simcenter 3D.

Dynamika brył połączonych | Ruch

Zrozumienie działania złożonych systemów mechanicznych, takich jak klapy skrzydeł lub podwozia, przesuwane szyberdachy lub zawieszenia, kserokopiarki i inne mechanizmy, jest dużym wyzwaniem. Za pomocą symulacji ruchu brył połączonych można obliczać siły reakcji, momenty obrotowe przyspieszenie i wiele innych parametrów układów mechanicznych.

Poznaj dynamikę brył połączonych

Widok oprogramowania Simcenter Amesim do symulacji układów.

Symulacja systemów

Symulacja systemów to proces eksperymentowania i analizowania wpływu zmian charakterystyki złożonego systemu (lub podsystemu) na cały system.

Symulacja układów

Wirtualne sprawdzanie poprawności i inżynieria predykcyjna

Projektowanie wspomagane komputerowo (CAD) w połączeniu z funkcjami CAE ułatwia wirtualne sprawdzanie działania projektu bez konieczności budowania i testowania fizycznego prototypu. W miarę wzrostu złożoności procesów produkcji wirtualne sprawdzanie poprawności może ułatwić planowanie, projektowanie i wdrażanie systemów przed zainwestowaniem znacznych środków.

Dzięki połączeniu rozwiązań CAE z analizą przestrzeni projektowej, a nawet sztuczną inteligencją (AI), inżynieria predykcyjna może stanowić rozwiązaniem na miarę przyszłości. Inżynierowie mogliby używać systemu CAE do projektowania części na podstawie wymagań dotyczących produktu, oczekiwanych warunków obciążeń i środowisk roboczych. Oznacza to, że symulację można by wykorzystać do tworzenia projektu, a nie tylko do weryfikacji i sprawdzania poprawności projektów utworzonych przez inżyniera.

Poznaj produkty powiązane z rozwiązaniami CAE

Simcenter

Simcenter STAR-CCM+ CFD software

Simcenter STAR-CCM+ to multidyscyplinarne oprogramowanie do analizy mechaniki płynów (CFD), umożliwiające inżynierom zajmującym się analizami CFD modelowanie złożoności i badanie działania produktów w rzeczywistych warunkach.

Wypróbuj bezpłatnie oprogramowanie CAE

Wizualizacje z oprogramowania Simcenter 3D przedstawiające model symulacji projektu ciągnika.

Wersja próbna oprogramowania Simcenter 3D

Szybkie przekształcanie geometrii CAD w geometrię gotową do symulacji
Efektywne tworzenie siatek dla modeli i wykonywanie obliczeń pod kątem analizy strukturalnej oraz szybkie uzyskiwanie informacji na temat działania projektu
Szybkie aktualizowanie modelu symulacji za pomocą oprogramowania Simcenter 3D o zmiany projektowe, co umożliwia ponowne przeprowadzenie symulacji w ciągu kilku sekund

Często zadawane pytania

Dowiedz się więcej

Obejrzyj

Webinar na żądanie | Symulacja układów mechanicznych zmienia inżynierię maszyn

Webinar na żądanie | Spełnienie wymogów kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) pojazdów elektrycznych

Posłuchaj

Podcast | Omówienie rozwoju procesu projektowania i symulacji silników elektrycznych z Adrianem Perregaux

Podcast | Przeszłość, teraźniejszość i przyszłość obliczeniowej mechaniki płynów z dr. Simonem Fischerem

Przeczytaj

Blogi | Poznaj wszystkie blogi poświęcone rozwiązaniu Simcenter CAE

Rozwiązania Simcenter do testowania i symulacji | Twórz bardziej zrównoważoną przyszłość