計算機輔助工程 (CAE)
關注創建者：C3PChina 創建時間：2022-02-10
計算機輔助工程 (CAE)的視頻教程
CFRP前沿成果和CAE在土木工程案例
CFRP前沿成果和CAE在土木工程案例 適用人群：土木工程設計工程師、高校研究生、設計院工程師、CFRP研究者等 CFRP前沿成果和CAE在土木工程案例（免費）【已結束】?直播時間：2022-10-26 19:30課程背景： ? ? ? ?采用高性能復合材料對基礎設施進行可持續性維護，一直是國際土木工程領域研究的前沿和熱點。
￥9.9 57分鐘 190播放
查看
【工程案例系列課】整車座椅CAE性能仿真分析(更新中)
本課程分為十大章節 第一章 座椅CAE分析相關法規及技術要求 第二章 座椅模型裝配連接建模 第三章 安全帶固定點強度分析 第四章 座椅頭枕靜強度分析 第五章 兒童座椅ISOFIX強度分析 第六章 行李箱沖擊CAE分析 第七章 座椅正面碰撞性能分析 第八章 座椅后面碰撞性能分析 第九章 座椅Whiplash鞭打分析 第十章 課程總結 Wonderful仿真系列課程： 1
￥4999 4小時46分鐘 925播放
查看
計算機輔助工程 (CAE)的實例教程
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。
展開 CAE——Computer Aided Engineering
計算機輔助工程
一般：核心理論是基于現代計算力學的有限元分析技術
廣義：所有在計算機幫助下能實現的技術
History:
二十世紀五十年代：現代有限元初始發展階段
六十年代：探索發展時期，出現了MSC、SDRC和ANSYS等第一批商業公司
在發展方向上MSC和ANSYS專注于專業領域，SDRC則偏向于發展CAD/CAE/CAM/CAT/PDM集成化系統
七十年代——八十年代： 蓬勃發展時期，MARC、HKS和Altair等公司成立
九十年代：與CAD技術相輔相成的共同發展、推廣使用時期。
Today:
有限元技術在工程分析中的作用已從分析和校核擴展到優化設計，并和計算機輔助設計技術的結合越來越緊密。
Future:
應用領域：目前應用范圍擴大到軍事、航空、航天、機械、電子、化工、汽車、生物醫學、建筑、能源、計算機設備等各個領域；
使用對象：從以專家為主轉向普通設計者和開發工程師；
軟件環境：今后分析軟件環境的主要特點是自動化、集成化、直觀化。從單一的CAE功能轉向CAD/CAE/CAM/CAT一體化；
使用時機：CAE技術將會貫穿產品開發的每一個環節；
專業融合：隨著硬件性能的發展和理論方法的進一步完善，未來軟件會更加有效。在實驗方法（CAT）和分析方法（CAE）之間的平衡關系中，會向增加分析方法的方向傾斜。CAE與CAT技術結合在一起使用，這是一種“廣義的CAE”技術，又稱為產品評估。
技術創新：變量化技術在CAD領域的成功應用將會擴展到分析領域，以實現變量化分析（Variational Analysis）。到那時，即時的、隨意的多方案分析過程將使CAE變得更加輕松自如，易學好用。
展開 步驟二：進行準備工作，包括與設計人員的協調以及選擇需要用的軟件，各種常用CAE軟件的介紹請參考我的《系列介紹之二》。
步驟三：導入CAD幾何數模（Pro/E,UG,CATIA等），如果模型很簡單也可以用CAE軟件自帶的簡單建模工具進行建模。如果是較大的項目，例如汽車整車的車身，需要考慮模型規模的大小，某些不必要的零件可以去掉。
步驟四：如果是從CAD導入的模型，有可能發生幾何特征缺失或者產生一些不必要的小碎面，這些幾何錯誤都需要clean up的工作，否則會影響有限元模型的質量、計算的精度和速度，HyperMesh在這方面有非常強大的功能，而且操作方便，其它CAE軟件中只有I- deas能與之相比，但接口仍然不如HyperMesh（個人觀點）。HyperMesh的強大幾何清理功能我會在后面的介紹中詳細闡述。
步驟五：根據分析的目的并結合模型的特點，選擇適當的單元類型。雖然各種CAE軟件有不同的單元類型，但實際上一些最常用的單元類型的原理都是相同的，想了解各種不同的單元建議參考ABAQUS的使用手冊，內容博大精深，需要多年的使用經驗積累才能完全領會，作為初學者，只需要用到什么學什么就可以了。清華翻譯的兩本ABAQUS書雖然老了點，但是在概念上并不過時。
步驟六：根據計算機的能力和要求的精度確定合適的網格大小，劃分網格。這是一個比較復雜的問題，可以作為大家討論的重點。但總體來說，無他，唯手熟而。
步驟七：施加載荷和邊界條件，這是有限元模型的精華，所有令人喪氣、郁悶的過程都集中于此，但是當計算結果比較成功的時候，帶來的樂趣也是讓人興奮的。這一步需要的是經驗和根據經驗做出某種簡化或者取舍的勇氣。
步驟八：分析計算，現代CAE軟件的強大功能使這一步基本上不再需要人工干預了。
展開 但是真正做工程項目是不一樣的，要保證計算的精度，還要考慮計算的耗費，幾何清理是CAE前處理的重要部分，有了它，很多事情可以事半功倍。
在這一點上，國外和國內有很大的區別，國外對工程實際和理論的結合非常重視，國內則有一些脫節。還有這樣一個現象，在國內用戶群最大的軟件，在國外市場份額很小，反之在國外用戶最多的軟件在國內沒什么市場。原因當然很多，每個公司的市場做的業績，企業領導的決定權、技術人員的觀念...
話說回來，培訓教材上的例子還是非常重要的，不僅僅是因為它提供了初級的CAE分析流程，還因為它的很多例子都是有針對性的，對一些軟件使用問題，在查手冊的時候可以通過例子來看。
總而言之，對有限元模型施加邊界條件的原則就是：在反映真實情況的前提下，合理地進行簡化。例如一個螺栓連接，如果需要對它進行強度校核，除了螺栓孔以外，還需要模擬螺栓和它的接觸，如何加載？但是，如果這個螺栓連接是在一個很大的裝配上，我們真正關心的是整個模型的應力情況，這個螺栓只是起到連接兩個零件的作用，這個時候甚至不需要考慮螺栓本身，只需要在螺栓孔位置將兩個零件用rigid單元連起來就可以了。
有限元分析的邊界條件非常的復雜，無論是原理還是應用，如果要全部講清楚可能需要在各個相關行業找幾個有十年以上應用經驗的人來講應用，再從國外請幾個算法大師來講原理，當然聽中還需要有一定的數學知識。這些都不是我現在所能做的。我只是希望能帶給初學者一些對CAE分析整體的認識。在我剛剛跨進這一行的時候，很多次懷疑過我自己，因為我總是失敗，但是也許就是那么一點點額外的不輕言放棄的性格讓我堅持下來，很多次失敗以后體會到了成功的快樂。無論我以后做什么都會記住這一點。
最后想起來，作為一名CAE分析人員，一定要善于交流，對我們要分析的東西，一定要聽取最了解它們的人的經驗，做分析最大的好處就是，一個項目做完，你也就成了這方面的專家了。
展開 
計算機輔助工程 (CAE)的相關專題、標簽、搜索
計算機輔助工程 (CAE)的最新內容
材料卡片是仿真分析的"基因"，決定了有限元計算結果的精度上限。
在碰撞仿真、NVH分析、產品可靠性評估等場景中，材料參數設置的準確性直接影響仿真的可信度。然而，實驗室提供的原始材料曲線與仿真軟件所需的有效應力應變曲線之間，存在一道需要跨越的轉化鴻溝。本文基于實戰經驗，系統梳理從材料曲線獲取到仿真材料卡片生成的完整流程，供從事CAE工作的工程師參考。
在CAE（計算機輔助工程）領域，有一個共識：工程師80%的時間都耗費在有限元模型的建立、幾何清理與網格劃分上，而真正的仿真求解僅占20%。
深圳市摩爾芯創科技有限公司（MoorEDA Technology Limited）專注于為硅基光電子、電力電子、高科技半導體等行業提供先進的電子設計自動化（EDA）和計算機輔助工程（CAE）協同解決方案；提供從光學、光電子學、電磁場、結構、流體、多物理場耦合等全面的工業軟件應用解決方案和咨詢服務。
深圳市摩爾芯創科技有限公司（MoorEDA Technology Limited）專注于為硅基光電子、電力電子、高科技半導體等行業提供先進的電子設計自動化（EDA）和計算機輔助工程（CAE）協同解決方案；提供從光學、光電子學、電磁場、結構、流體、多物理場耦合等全面的工業軟件應用解決方案和咨詢服務。
深圳市摩爾芯創科技有限公司（MoorEDA Technology Limited）專注于為硅基光電子、電力電子、高科技半導體等行業提供先進的電子設計自動化（EDA）和計算機輔助工程（CAE）協同解決方案；提供從光學、光電子學、電磁場、結構、流體、多物理場耦合等全面的工業軟件應用解決方案和咨詢服務。
憑借在 AI、高性能計算 (HPC) 及多物理場集成領域的重大突破，HyperWorks 2026 整合全面的計算機輔助工程 (CAE) 設計與仿真解決方案，助力各行業工程設計團隊加速創新迭代、提升產品性能。
“
HyperWorks 2026 彰顯了 Altair 與西門子攜手引領仿真技術未來的堅定決心。
Altair解決方案
Kinetic Vision 采用了 Altair PhysicsAI? 這一具有突破性的 AI 驅動仿真方案，融合深度學習與歷史計算機輔助工程（CAE）數據的強大能力，可快速提供物理預測結果。
OpenUSD 技術在該解決方案中發揮關鍵作用，實現跨計算機輔助工程（CAE）工具和平臺的無縫互操作，使團隊能夠快速協作并迭代仿真結果，推動更智能、更高效的工程設計。
Krones 這一行業首創的技術部署，展示了數字化轉型和技術協同的潛力。
憑借在 AI、高性能計算 (HPC) 及多物理場集成領域的重大突破，HyperWorks 2026 整合全面的計算機輔助工程 (CAE) 設計與仿真解決方案，助力各行業工程設計團隊加速創新迭代、提升產品性能。
“
HyperWorks 2026 彰顯了 Altair 與西門子攜手引領仿真技術未來的堅定決心。
</p><p><br></p><p><br></p><p><strong>Altair解決方案</strong></p><p><br></p><p>Kinetic Vision 采用了 Altair PhysicsAI? 這一具有突破性的 AI 驅動仿真方案，融合深度學習與歷史計算機輔助工程（CAE）數據的強大能力，可快速提供物理預測結果。
