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计算机辅助工程 (CAE)

计算机辅助工程是指跨行业使用计算机软件来模拟产品性能以改进设计或协助解决工程问题。它涵盖了产品、流程和制造工具的仿真、验证和优化。

什么是计算机辅助工程?

CAE 或计算机辅助工程是指在各行各业广泛使用计算机软件来模拟基于物理场的性能,以改进产品设计或协助解决工程问题。它涵盖了产品、流程和制造工具的仿真、验证和优化。

一个典型的 CAE 过程包括预处理、解算和后处理步骤。在预处理阶段,工程师采用施加载荷或约束的形式,对几何体(或系统表示形式)和设计的物理属性以及环境进行建模。接着,使用基础物理场的适当数学公式对模型求解。在后处理阶段,将结果呈现给工程师以供查看。

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一名工程师正在使用 Simcenter 3D 软件进行计算机辅助工程 (CAE)。
Simcenter Nastran 软件的视觉效果图,该软件是一种出色的有限元方法 (FEM) 求解器。

利用 CAE 提高产品性能

了解其他人如何使用 CAE 通过 Simcenter 进行工程创新。

发现优势

计算机辅助工程是经常用于替代或补充实验和分析方法来辅助日常产品工程设计和分析的公认方法。与原型制作和实验相比,CAE 仿真具有以下优势。

提高性能

计算机辅助工程使您能够快速分析和探索提高产品性能的工程可能性。

时间缩短

与构建和测试方法相比,计算机辅助工程可帮助您更快地将优化的产品设计推向市场。

降低成本

与传统的基于物理原型的测试流程相比,通过利用计算机辅助工程可以显著降低产品开发成本。

计算机辅助工程类型

计算机辅助工程是一个广义的领域,由以下子领域组成:

使用 Simcenter 3D 软件对机械设备进行的 CFD 仿真。

有限元分析

有限元分析 (FEA) 是对产品和装配进行结构、声学、电磁或热性能的虚拟建模和仿真。FEA 是有限元方法 (FEM) 的实际应用。

多物理场计算流体力学仿真软件截图。

计算流体力学

计算流体力学 (CFD) 仿真基于纳维-斯托克斯方程,用于描述流体运动。

Simcenter 3D 软件中的推土机 3D 模型。

多体动力学 | 运动

对于复杂的机械系统(例如机翼襟翼或起落架、滑动天窗或悬挂装置,或复印机和其他机械装置),了解其工程性能并非易事。多体动力学计算机械系统的反作用力、扭矩等。

Simcenter Amesim 软件的视觉效果图。

系统仿真

系统仿真是对复杂系统(或子系统)特性的改变如何影响整个系统进行试验和研究的过程。

虚拟验证和预测性工程

计算机辅助设计 (CAD) 与 CAE 相结合,可帮助您以虚拟方式验证设计的性能,而无需构建和测试物理原型。随着制造流程变得越来越复杂,虚拟验证可以帮助企业在投入大量资金之前规划、设计和实施其系统。

通过将 CAE 与设计空间探索甚至人工智能 (AI) 相结合,CAE 的未来可以成为预测性工程。这意味着工程师可以使用 CAE 根据产品要求、预期载荷条件和工作环境设计零件,因此仿真可以帮助引导和创建设计,而不仅仅是验证和确认人为创建的设计。

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Simcenter 3D 软件视觉效果,表示拖拉机设计的仿真模型。

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  • 使用 Simcenter 3D 软件快速更新仿真模型以进行设计更改,以便在几秒钟内再次仿真

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