雖然CAE仿真分析軟件的功能已經(jīng)相當(dāng)強(qiáng)大，但它并不涉及各個(gè)領(lǐng)域。未來的發(fā)展應(yīng)該具備以下功能。

 

變形系統(tǒng)與多提升系統(tǒng)的耦合分析

 

分析了衛(wèi)星天線、機(jī)器人、起落架等可變形系統(tǒng)在形狀變化和載荷同時(shí)作用下的變形和振動(dòng)；車輛與軌道、車輛與橋梁等多體耦合狀態(tài)的靜、動(dòng)、振動(dòng)分析。

 

多相環(huán)耦合與多物理場(chǎng)耦合分析

 

多物理場(chǎng)（力場(chǎng)、滲流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、電磁場(chǎng)等）的非線性耦合分析；多相和多晶型（流體、固體）。氣環(huán)耦合分析。

 

多尺度耦合分析

 

從基本材料的組成和結(jié)構(gòu)到復(fù)合材料，從合格材料到構(gòu)件，再?gòu)臉?gòu)件到工程/產(chǎn)品，都有微觀和微觀模型；相反，微觀模型和微觀模型的無限疊加很難產(chǎn)生宏觀模型。因此，在工程/產(chǎn)品的精細(xì)分析中，客觀上會(huì)遇到多尺度模型的耦合問題。目前，CAE軟件僅限于宏觀物理力學(xué)模型的工程/產(chǎn)品分析。

 

從材料設(shè)計(jì)到工程/產(chǎn)品設(shè)計(jì)，CAE系統(tǒng)集成了仿真和優(yōu)化。隨著計(jì)算材料科學(xué)的發(fā)展，在不久的將來，計(jì)算機(jī)輔助材料設(shè)計(jì)將融入CAE軟件中，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料性能的預(yù)測(cè)和仿真，以及對(duì)零部件和整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、性能預(yù)測(cè)和系統(tǒng)仿真，形成了一套集計(jì)算機(jī)輔助材料設(shè)計(jì)與制備、工程或產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真、優(yōu)化于一體的新一代CAE系統(tǒng)。

 

MEMS多晶介質(zhì)的災(zāi)變組合理論與亞微觀分析

 

隨著多物理場(chǎng)、多相、多狀態(tài)介質(zhì)耦合理論和亞微米、納米科學(xué)的發(fā)展，開發(fā)用于MEMS設(shè)計(jì)計(jì)算的CAE仿真分析軟件已迫在眉睫。

 

對(duì)于多物理場(chǎng)的強(qiáng)匯流問題，多相、多狀態(tài)介質(zhì)的匯流問題，特別是多尺度匯流問題，目前還沒有成熟可靠的理論，仍然處于基礎(chǔ)研究的前沿。它們已成為國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的主要研究對(duì)象。由于其強(qiáng)大的工業(yè)背景，基礎(chǔ)研究的任何突破都將迅速融入CAE軟件，以支持新興項(xiàng)目/產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新。

 

軟件技術(shù)

 

近年來，隨著DSP芯片的發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形處理能力得到了數(shù)百倍的提高。隨著三維圖形算法、圖形操作和參數(shù)化建模技術(shù)的發(fā)展，快速三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)成熟。因此，CAE軟件的三維實(shí)體建模和復(fù)雜靜動(dòng)態(tài)物理場(chǎng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將得到極大的發(fā)展。

 

此外，高性價(jià)比的大容量存儲(chǔ)器及其高速存取技術(shù)也在迅速發(fā)展，PC機(jī)的硬盤容量將很快從GB達(dá)到TB級(jí)。用戶需要將更多的計(jì)算模型、設(shè)計(jì)方案、標(biāo)準(zhǔn)和知識(shí)信息輸入CAE軟件數(shù)據(jù)庫(kù)。另外，互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可以同時(shí)管理多個(gè)用戶存儲(chǔ)/檢索的大量非結(jié)構(gòu)化和各種類型的數(shù)據(jù)，與時(shí)間/空間有關(guān)，還應(yīng)具有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)及其管理技術(shù)，支持抽象數(shù)據(jù)模型的定義，支持虛擬計(jì)算環(huán)境下的分布式、異構(gòu)、分布式數(shù)據(jù)管理，支持Internet和網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境下的多用戶并發(fā)/10狀態(tài)、高級(jí)存儲(chǔ)和查詢語言，訪問權(quán)限和數(shù)據(jù)所有權(quán)的保護(hù)、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)空一致性和有效性測(cè)試、系統(tǒng)異常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)一致性恢復(fù)等。

 

隨著多媒體用戶界面和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，狹義的語音輸入輸出已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。計(jì)算機(jī)已經(jīng)能夠在一定范圍內(nèi)分析姿勢(shì)、眼睛和手勢(shì)。隱式信息請(qǐng)求的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。能夠聽、看、說、寫、學(xué)的計(jì)算機(jī)即將問世，這些多媒體技術(shù)必將使未來CAE軟件的用戶界面更加直觀、直接、直觀，給用戶帶來極大的方便。

 

隨著單個(gè)CAE軟件功能的日益強(qiáng)大，其模塊數(shù)量也在不斷增加，由數(shù)百個(gè)甚至上千個(gè)算法模塊組成。其數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)了大量的設(shè)計(jì)方案、標(biāo)準(zhǔn)件、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和知識(shí)規(guī)則，以確定設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果是否正確。這樣，用戶就面臨著如何操作的問題。因此，未來的CAE軟件將需要更加智能化的用戶界面。