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计算机辅助工程

计算机辅助工程(CAE)是在计算机终端上使用CAD系统进行的分析。它包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助分析(CAA)、计算机集成制造(CIM)、计算机辅助制造(CAM)、材料需求计划(MRP)和计算机辅助计划(CAP)。其目的主要是分析不同的材料、产品及其性能和质量,如耐久性、稳定性等。它具有提高安全性和产品质量、降低产品成本、客户满意度等优点,在材料性能分析、商业和飞行模拟等方面有着广泛的应用。它分为预处理、分析求解、结果后处理三个阶段。
CAE主要有三种类型:有限元分析(FEA)、计算流体力学(CFD)和边界元分析(BEA)。有限元分析用于进行静态和动态分析。CFD用于优化部件以实现高效的流体流动和传热。BEA用于预测各种系统的噪声特性。
一个真实世界的例子是MEMS,它是微机电系统。它有一粒盐或针眼大小。

CAE的定义:

计算机辅助工程(CAE)是在计算机终端上使用CAD系统进行的分析。它包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助分析(CAA)、计算机集成制造(CIM)、计算机辅助制造(CAM)、材料需求计划(MRP)和计算机辅助计划(CAP)。CAE主要依赖于CAD。它通常用于航空航天、汽车工业等各个行业。

计算机辅助工程的目标

计算机辅助工程(CAE)的目标是:
•提高产品质量
•提高安全性
•通过更少的设计迭代减少工程时间
•提高产品的功能和可用性
•减少原型的数量,最终导致它们在许多情况下被淘汰
•降低产品成本。

这些目标帮助计算机辅助工程达到了不同的高度,比如:

  • CAE可用于执行各种测试,如汽车碰撞测试模拟。
  • 可用于商业和军事飞行模拟。
  • 在技术系统的设计过程中,它还用于分析生产中使用的不同类型材料的性能,并应用计算机方法。
  • 通过更好的设计提高生产效率和质量。
  • 它也是一种决策工具,用于决定产品的外观、性能特征以及需要进行哪些改进?
  • 计算机辅助设计分析在电脑屏幕上完成。
  • 不需要构建产品的原型。
  • 分析结果是必不可少的,可以保存以备将来使用。
  • 客户满意是第一位的,可以通过CAE实现。
  • CAE必须符合许多美国和国际标准,从而实现产品的真实性能和安全性。

CAE/CAE的阶段

应用程序支持广泛的工程学科或现象,包括:

  • 使用有限元分析(FEA)对部件和组件进行应力和动力学分析
  • 使用计算流体动力学(CFD)进行热分析和流体分析
  • 机构的运动学和动力学分析(多体动力学)

一般来说,任何计算机辅助工程任务都有三个阶段:

  • 预处理–定义要应用于模型的模型和环境因素。它通常是一个有限元模型,但在这个阶段也使用了镶嵌面、体素和薄板方法。
  • 分析解算器-通常在高性能计算机上执行。
  • 结果后处理——这是任何计算机辅助工程任务的最后阶段,使用可视化工具完成。
    这个循环是迭代的,通常是多次,手动或使用商业优化软件。

CAE的好处

CAE的好处是:

  • 降低产品开发成本和时间,提高产品质量和耐用性。
  • 设计可以通过计算机模拟进行评估和改进
  • CAE帮助工程团队管理风险并了解其设计的性能影响

CAE的应用

  1. 土木工程中的管道设备设计领域。
  2. 在道路设计中,大多数测量功能。
  3. 用于许多专业分析,用于电路设计、VLSI器件设计和仿真。
  4. 用于机械事件模拟(MES)。
  5. 控制系统分析。
  6. 模拟制造过程,如铸造、成型和模压成型。
  7. 产品或过程的优化。

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萨钦·索拉特

Sachin是一所著名工程学院机械工程B-TECH毕业生。伟德登录网页目前,他在钣金行业担任设计师。此外,他还对产品设计、动画和项目设计感兴趣。他也喜欢写与机械工程领域相关的文章,并试图通过创新的项目思路、设计、模型和视频来激励其他机械工伟德登录网页程专业的学生。

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