CAE經過了這么多年的發展.目前可以說在某些領域中基本成熟,但CAE技術好有很長很長的路要走,還有許多復雜問題拯待解決,目前就CAE的發展趨勢,大概也就這么個趨勢吧 如有不對之處,請多多包含 還望大家一起討論 呵呵
a. 由二維擴展為三維

早期計算機的能力十分有限，受計算費用和計算機儲存能力的限制，數值模擬程序大多是一維或二維的，只能計算垂直碰撞或球形爆炸等特定問題。隨著第三代、第四代計算機的出現，才開始研制和發展更多的三維計算程序。現在，計算程序一般都由二維擴展到了三維，如 LSDYNA2D 和 LSDYNA3D ， AUTODYN2D 和 AUTODYNA3D ，但也有完全在三維基礎上開發的，如 MSC.DYTRAN ，就沒有二維功能。

b. 從單純的結構力學計算發展到求解許多物理場問題
數值模擬分析方法最早是從結構化矩陣分析發展而來，逐步推廣到板、殼和實體等連續體固體力學分析，實踐證明這是一種非常有效的數值分析方法。近年來數值模擬方法已發展到流體力學、溫度場、電傳導、磁場、滲流和聲場等問題的求解計算，最近又發展到求解幾個交叉學科的問題。例如內爆炸時，空氣沖擊波使墻、板、柱產生變形，而墻、板、柱的變形又反過來影響到空氣沖擊波的傳播 …… 這就需要用固體力學和流體動力學的數值分析結果交叉迭代求解，即所謂 “ 流 — 固耦合 ” 的問題。

c. 從單一坐標體系發展多種坐標體系

數值模擬軟件在開始階段一般采用單一坐標，或采用拉格朗日坐標或采用歐拉坐標，由于這兩種坐標自身的缺陷，計算分析問題的范圍都有很大的限制。為克服這種缺陷，采用了三種方法，一是兩個程序簡單組合，如 CTH—EPIC ，爆炸與侵徹由不同的程序分開計算；二是在同一程序中采用多種坐標體系，如 DYNA3D 中早期采用的是拉格朗日坐標，而 LSDYNA3D 的最新版除原有類型外，新加了歐拉方法以及拉格朗日與歐拉耦合方法，而最近幾年才發展的 DYTRAN 則是拉格朗日型的 LSDYNA3D(1988 版 ) 與歐拉型的 PISCES 的整合體；三是采用新的計算方法，如 SPH 等， SPH 法不用網格，沒有網格畸變問題，所以能在拉格朗日格式下處理大變形問題，同時， SPH 法允許存在材料界面，可以簡單而精確地實現復雜的本構行為，也適用于材料在高加載速率下的斷裂等問題的研究。

d. 由求解線性工程問題進展到分析非線性問題
隨著科學技術的發展，線性理論已經遠遠不能滿足設計的要求。諸如巖石、土壤、混凝土等，僅靠線性計算理論就不足以解決遇到的問題，只有采用非線性數值算法才能解決。眾所周知，非線性的數值計算是很復雜的，它涉及到很多專門的數學問題和運算技巧，很難為一般工程技術人員所掌握。為此，近年來國外一些公司花費了大量的人力和投資，開發了諸如 LSDYNA3D 、 ABAQUS 和 AUTODYN 等專長于求解非線性問題的有限元分析軟件，并廣泛應用于工程實踐。這些軟件的共同特點是具有高效的非線性求解器以及豐富和實用的非線性材料庫。

e. 增強可視化的前置建模和后置數據處理功能

早期數值模擬計算軟件的研究重點在于推導新的高效率求解方法和高精度的單元。隨著數值分析方法的逐步完善，尤其是計算機運算速度的飛速發展，整個計算系統用于求解運算的時間越來越少，而數據準備和運算結果的表現問題卻日益突出。在現在的工程工作站上，求解一個包含 10 萬個方程的有限元模型只需要用幾十分鐘。但如果用手工方式來建立這個模型，然后再處理大量的計算結果則需用幾周的時間。可以毫不夸張地說，工程師在分析計算一個工程問題時有 80% 以上的精力都花在數據準備和結果分析上 [14] 。因此目前幾乎所有的商業化數值模擬程序系統都有功能很強的前置建模和后置數據處理模塊。在強調 “ 可視化 ” 的今天，很多程序都建立了對用戶非常友好的 GUI （圖形用戶界面 —Graphics User Interface ），使用戶能以可視圖形方式直觀快速地進行網格自動劃分，生成有限元分析所需數據，并按要求將大量的計算結果整理成變形圖、等值分布圖，便于極值搜索和所需數據的列表輸出。

f. 與 CAD 軟件的無縫集成

與通用 CAD 軟件的集成使用，即在用 CAD 軟件完成結構設計后，自動生成有限元網格并進行計算，如果分析的結果不符合設計要求則重新進行構造和計算，直到滿意為止，從而極大地提高了設計水平和效率。今天，工程師可以在集成的 CAD 和數值模擬軟件環境中快捷地解決一個在以前無法應付的復雜工程分析問題。所以當今所有的商業化有限元系統商都開發了和著名的 CAD 軟件（例如 AutoCAD 、 Pro/ENGINEER 、 Unigraphics 、 SolidEdge 、 SolidWorks 、 IDEAS 等）的接口。

g. 工作平臺多樣化

早期的數值分析軟件基本上都是在大中型計算機上開發和運行的，后來又發展到以工程工作站（ EWS ， Engineering Work Station ）上，它們的共同特點都是采用 UNIX 操作系統。 PC 機的出現使計算機的應用發生了根本性的變化，工程師渴望在辦公桌上完成復雜工程分析的夢想成為現實。但是早期的 PC 機采用 16 位 CPU 和 DOS 操作系統，內存中的公共數據塊受到限制，因此當時計算模型的規模不能超過 1 萬階方程。 Microsoft Windows 操作系統和 32 位的 Intel Pentium 處理器的推出，為 PC 機用于有限元分析提供了必需的軟件和硬件支撐平臺。因此當前國際上著名的有限元程序研究和發展機構都紛紛將他們的軟件移值到 Windows 平臺上。最新高檔 PC 機的求解能力已和中低檔的 EWS 不相上下。
為了將在大中型計算機和 EWS 上開發的有限元程序移值到 PC 機上，常常需要采用 Hummingbird 公司的一個仿真軟件 Exceed 。這樣做的結果比較麻煩，而且不能充分利用 PC 機的軟硬件資源。所以最近有些公司，例如 ANSYS 、 MSC.software 等開始在 Windows 平臺上開發有限元程序，大多采用了 OpenGL 圖形編程軟件，同時還有在 PC 機上的 Linux 操作系統環境中開發的有限元程序包。

h. 軟件開發強強聯合

由于數值軟件的開發是一項長期而艱巨的任務，開發一個通用軟件是十分困難的，各家開發的軟件由于應用背景的不同而各有千秋，隨著數值模擬軟件商業化的進展，各數值模擬軟件公司為擴大市場，追求共同的利潤，出現了強強聯合的局面。典型的如 ANSYS 與 LSDYNA3D 聯合， MSC.software 軟件公司對 ABAQUS 、 LSDYNA3D 及 PISCES 等的購買。