計算機輔助工程（ＣＡＥ）的現狀和未來
崔俊芝
中國工程院院士
本報告受到國家自然科學基金重點項目（19932030）
和國家重點基礎研究專項經費資助

摘要
?計算機輔助工程（CAE）是一種迅速發展的信息技術，是實現重大工程和工業產品的計算分析、模擬仿真與優化設計的工程軟件，是支持工程科學家進行創新研究和工程師進行創新設計的、最重要的工具和手段。本報告將扼要敘述CAE技術及其軟件的現狀，并展望最近十年的發展趨勢。

一．概述
?計算機輔助工程（CAE)，從字面上講它包括工程和制造業信息化的所有方面，但是傳統的CAE主要指用計算機對工程和產品的功能、性能與安全可靠性進行計算、優化設計，對未來的工作狀態和運行行為進行模擬仿真，及早發現設計缺隕，改進和優化設計方案，證實未來工程/產品的可用性與可靠性。

工程師進行創新設計的重要手段和工具
?工程和制造企業的生命力在于工程/產品的創新，而對于工程師來說，實現創新的關鍵，除了設計思想和概念之外，最主要的技術手段，就是采用先進可靠的CAE軟件.

科學家進行創新研究的重要手段
?科學計算是現代科學家進行科學和技術研究的三大手段之一。它可以幫助科學家揭示用物質實驗手段尚不能表現的科學奧秘和科學規律。
?同時，它也是工程科學家的研究成果--理論、方法和科學數據--的歸屬之一，做成軟件和數據庫，成為推動工程和社會進步的最新生產力。

?CAE軟件是迅速發展中的計算力學、計算數學、相關的工程科學、工程管理學與現代計算機科學和技術相結合，而形成的一種綜合性、知識密集型信息產品。

CAE軟件分類
?針對特定類型的工程/產品所開發的用于產品性能分析、預測和優化計算的軟件，稱為專用CAE軟件。
?可以對多種類型的工程/產品的工程行為進行計算分析，模擬仿真，性能預測、評價與優化的軟件，稱為通用CAE軟件。
?通用CAE軟件主要由有限元軟件、優化設計軟件、計算流體軟件、 電磁場計算軟件、最優控制軟件和其它專業性的計算軟件組成。

?CAE技術已經成熟，CAE軟件的可用性、可靠性和計算效率問題已經基本解決。
?CAE與CAD / CAM／CAPP／PDM / ERP軟件一起，已經成為企業家和工程師們實現工程/產品創新的得力助手和有效工具。同時，也已成為專家、教授進行研究重要手段。
?CAE與CAD／CAM／CAPP／PDM／ERP一起，已經成為支持工程行業和制造企業信息化的重要技術，它們已經在提高工程/產品的設計質量，降低研究開發成本，縮短開發周期方面發揮了重要作用，成為實現工程/產品創新的支撐技術。