電腦輔助工程是跨產業使用電腦軟體來模擬產品效能，以改善設計或協助解決工程問題。這包括產品、流程和製造工具的模擬、驗證和最佳化。
CAE 或電腦輔助工程是在各個行業中使用電腦軟體來模擬基於物理的性能，以改進產品設計或協助解決工程問題。這包括產品、流程和製造工具的模擬、驗證和最佳化。
典型的 CAE 製程包括預處理、求解和後處理步驟。在預處理階段，工程師以施加的載荷或約束的形式對設計的幾何形狀（或系統表示）和物理屬性以及環境進行建模。接下來，使用基礎物理的適當數學公式來求解模型。在後處理階段，結果將提交給工程師進行審查。
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電腦輔助工程是一種行之有效的方法，通常用於替代或補充實驗和分析方法，以幫助日常產品的工程設計和分析。與原型設計和實驗相比，CAE 模擬具有以下優點。
電腦輔助工程可讓您快速分析和探索提高產品性能的工程可能性。
與建置和測試方法相比，電腦輔助工程可協助您更快地將優化的產品設計推向市場。
與傳統的基於實體原型的測試流程相比，透過利用電腦輔助工程，您可以顯著降低產品開發成本。
電腦輔助工程是一個廣泛定義的領域，由以下子領域組成：
有限元素分析 (FEA) 是對產品和組件的結構、聲學、電磁或熱性能進行虛擬建模和模擬。FEA 是有限元素法 (FEM) 的實際應用。
對於複雜的機械系統（如襟翼或起落架、滑動天窗或懸吊、影印機和其他機構）來說，了解工程性能具有挑戰性。多體動力學計算機械系統的反作用力、扭力等。
電腦輔助設計 (CAD) 與 CAE 結合，可協助您以虛擬方式驗證設計的效能，而無需建置和測試實體原型。隨著製造流程變得越來越複雜，虛擬驗證可以幫助公司在投入大量資金之前規劃、設計和實施其係統。
透過將 CAE 與設計空間探索甚至人工智慧 (AI) 相結合，CAE 的未來可以是預測工程。這意味著工程師可以使用 CAE 根據產品要求、預期負載條件和操作環境來設計零件，因此模擬可以幫助引導和創建設計，而不是簡單地驗證和確認由人創建的設計。
電腦輔助工程已成功用於產品工程數十年。同時，高保真建模方法和更實用的建模方法也在不斷發展，讓您更快獲得足夠準確的結果。如今，工程師可以而且必須選擇最適合其需求的精度級別，以最少的計算量回答工程問題。準確度範圍從能夠將真實行為預測在百分之幾甚至更低的高保真建模技術到能夠實現快速趨勢預測的快速方法。
如今，CAE 工具的認證和驗證流程已在此基礎上完善。它們仍將是 CAE 進步、數位孿生的可靠性和信任以及新領域建立的關鍵因素。雖然預測模擬將持續減少對昂貴的測量和原型設計的需求，但它將繼續需要嚴格的 CAE 方法和實驗驗證的最佳實踐。
學習 CAE 需要時間、奉獻、深入的學習和實踐。了解您所在領域的基礎物理、掌握數值方法及其局限性以及練習實際 CAE 軟體工具的實際使用至關重要。由於現代 CAE 軟體中的自動化、運算能力的增強以及使用者介面的不斷改進，所有使用者層級的高保真 CAE 障礙將進一步減少 - 將範圍轉移到探索結果和做出基於模擬的決策。更重要的是，了解所發生的基本物理動力學對於判斷結果並根據 CAE 結果做出有意義的工程決策至關重要。
CAD 是使用電腦程式來建立、修改、分析和記錄實體物件的二維或三維（2D 或 3D）圖形表示，作為手動草圖和產品原型的替代方案。CAD 只專注於零件或產品的幾何形狀。
電腦輔助工程實際上是開發過程的下一步，它允許工程師模擬 CAD 中定義的零件或產品，以了解設計是否會如預期執行並滿足要求。CAD 資料為 CAE 流程提供支援，工程師使用 CAE 工具根據 CAD 中定義的幾何圖形建立模擬模型。模擬結果讓工程師知道設計是否滿足要求或失敗，並提出改變設計以提高性能的想法。
CAD 與 CAE 一起是一個迭代過程，與依賴建立真實原型的實體測試方法相比，它使工程團隊能夠在更短的時間內更快地開發創新的新產品。
