计算机辅助工程是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。这包括对产品、工艺和制造工具的模拟、验证和优化。
CAE 或计算机辅助工程是在各行各业中使用计算机软件来模拟基于物理的性能，以改进产品设计或协助解决工程问题。这包括对产品、工艺和制造工具的模拟、验证和优化。
典型的CAE过程包括预处理、求解和后处理步骤。在预处理阶段，工程师以施加的载荷或约束的形式对几何形状（或系统表示）和设计的物理属性以及环境进行建模。接下来，使用基础物理场的适当数学公式求解模型。在后处理阶段，结果将提交给工程师进行审查。
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计算机辅助工程是一种成熟的方法，通常用于替代或补充实验和分析方法，以帮助日常产品的工程设计和分析。与原型设计和实验相比，CAE仿真具有以下优势。
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。
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。
通过利用计算机辅助工程，与传统的基于物理样机的测试流程相比，您可以显著降低产品开发成本。
计算机辅助工程是一个广义的领域，由以下子领域组成：
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。
计算机辅助设计 (CAD) 与 CAE 相结合，可帮助您虚拟验证设计的性能，而无需构建和测试物理样机。随着制造流程变得越来越复杂，虚拟验证可以帮助公司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工程。这意味着工程师可以使用 CAE 根据产品要求、预期负载条件和操作环境来设计零件，因此仿真可以帮助引导和创建设计，而不是简单地验证和验证由人创建的设计。
几十年来，计算机辅助工程已成功用于产品工程。与此同时，高保真建模方法和更实用的建模方法都在不断发展，这些方法可以让您更快地获得足够准确的结果。如今，工程师可以而且必须选择最适合其需求的精度级别，以最少的计算工作量回答工程问题。准确度的范围从能够在百分之几甚至更短的时间内预测真实行为的高保真建模技术到能够快速预测趋势的快速方法。
如今，在此基础上，CAE工具的认证和验证流程已经建立。它们仍将是CAE进步的关键因素，其可靠性和对数字孪生的信任，以及其在新领域的建立。虽然预测仿真将不断减少对昂贵的测量和原型设计的需求，但它将继续需要严格的 CAE 方法和通过实验验证的最佳实践。
学习CAE需要时间、专注、深入的学习和实践。了解你所在领域的基本物理原理，掌握数值方法及其局限性，以及练习实际CAE软件工具的实践使用，这一点至关重要。由于现代CAE软件的自动化、计算能力的提高和用户界面的不断改进，高保真CAE的障碍将在所有用户级别上进一步降低，从而将范围转移到探索结果和做出基于仿真的决策上。 更重要的是，了解发生的基本物理动力学对于判断结果并根据 CAE 结果做出有意义的工程决策至关重要。
CAD 是使用计算机程序创建、修改、分析和记录物理对象的二维或三维（2D 或 3D）图形表示，作为手动草稿和产品原型的替代方案。CAD 只关注零件或产品的几何形状。
计算机辅助工程实际上是开发过程的下一步，它允许工程师模拟 CAD 中定义的零件或产品，以了解设计是否按预期执行以满足要求。CAD 数据为 CAE 流程提供信息，工程师使用 CAE 工具根据 CAD 中定义的几何形状创建仿真模型。然后，仿真结果让工程师知道设计是否满足要求，并提出改变设计以提高性能的想法。
CAD 和 CAE 是一个迭代过程，与依赖于构建真实原型的物理测试方法相比，它允许工程团队在更短的时间内更快地开发创新的新产品。
