CAE(計算機(jī)輔助工程)分析是采用虛擬分析方法對結(jié)構(gòu)(場)的性能進(jìn)行模擬(仿真)坠天，預(yù)測結(jié)構(gòu)(場)的性能桩撮，優(yōu)化結(jié)構(gòu)(場)的設(shè)計凡矿，為產(chǎn)品研發(fā)提供指南独溯，為解決實(shí)際工程問題提供依據(jù)凹毛。/CAE在產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用/1.CAE應(yīng)用簡述/2.CAE在汽車產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用/3.CAE分析能力的形成/4.CAE分析時應(yīng)注意的問題/5.提高CAE的應(yīng)用水平

　　1. CAE應(yīng)用簡述

　　CAE(計算機(jī)輔助工程)分析是采用虛擬分析方法對結(jié)構(gòu)(場)的性能進(jìn)行模擬(仿真)，預(yù)測結(jié)構(gòu)(場)的性能葬爽，優(yōu)化結(jié)構(gòu)(場)的設(shè)計鸳岩，為產(chǎn)品研發(fā)提供指南，為解決實(shí)際工程問題提供依據(jù)嘱董。有限元分析(FEA)是以計算機(jī)為工具的數(shù)值計算分析方法听番。有限元分析是CAE的重要組成部分，CAE的應(yīng)用首先是從有限元分析開始的图兑。1965年核看，美國的大型通用有限元分析程序MSC.NASTRAN首先應(yīng)用于航空航天。1975年蔫卦，國內(nèi)開始舉辦有限元學(xué)習(xí)班券豺。1980年，美國的有限元結(jié)構(gòu)分析程序SAP5引進(jìn)我國桨座，有限元分析開始在我國推廣读黑，逐漸成為產(chǎn)品研發(fā)的重要工具。有限元分析在優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計破讨、提高產(chǎn)品質(zhì)量丛晦、減少試驗(yàn)樣品、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期提陶、降低產(chǎn)品成本等方面發(fā)揮了巨大作用烫沙，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

　　有限元分析應(yīng)用的發(fā)展與計算機(jī)軟件和硬件的發(fā)展密切相關(guān)隙笆。在有限元分析應(yīng)用的初期锌蓄，有限元分析程序沒有前、后處理的功能撑柔，后來有限元分析有了前煤率、后處理仰冠，其功能也在不斷完善。在有限元分析沒有前蝶糯、后處理功能的情況下，有限元分析模型的建立和計算結(jié)果的整理都是由人工完成的辆沦。從1995年開始昼捍，國際上先進(jìn)的三維計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)軟件(UG，PRO/E等)丛滋，和具有前央匀、后處理功能的大型通用有限元分析程序( MSC.NASTRAN，ANSYS等)先后引進(jìn)我國技窝，設(shè)計人員實(shí)現(xiàn)了從二維制圖到三維設(shè)計的轉(zhuǎn)變试著。有限元分析人員可以在結(jié)構(gòu)件的三維實(shí)體幾何圖形上比較方便地用前處理劃分網(wǎng)格，建立有限元模型叙冕，在計算機(jī)求解完成后用后處理顯示計算結(jié)果橱柒，計算結(jié)果的可視化(動畫顯示)使計算結(jié)果一目了然。有限元分析和前鹉某、后處理功能不斷發(fā)展和完善主靡，越來越自動化和智能化，有限元分析計算結(jié)果的精度也在不斷提高继躁。以前計算機(jī)硬件落后否艺、資源有限，有限元分析只好采用超單元和子結(jié)構(gòu)的方法對大題目進(jìn)行分析虎炸。由于計算機(jī)的硬件在不斷更新?lián)Q代盒苛，以前的計算機(jī)已被淘汰，有限元分析已開始廣泛使用新的高檔微機(jī)身堡、工作站邓尤、服務(wù)器或巨型機(jī)。現(xiàn)在盾沫，有限元分析已經(jīng)很少采用超單元和子結(jié)構(gòu)的分析方法裁赠，而是經(jīng)常采用一個模型多用的方法，對有幾十萬個結(jié)點(diǎn)規(guī)模的題目進(jìn)行分析已經(jīng)是輕而易舉的事情赴精。

　　在有限元分析廣泛應(yīng)用的同時佩捞，各廠礦企業(yè)、高等院校和科研單位等有關(guān)部門也開展了C4P(CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM)的工作蕾哟，建立了計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)一忱。國際上先進(jìn)的多剛體動力學(xué)分析軟件ADAMS、空氣動力學(xué)(CFD)分析軟件FLUENT谭确、用于碰撞分析的LS-DYNA軟件帘营、用于振動噪聲(NVH)分析的LMS軟件票渠、用于系統(tǒng)過程集成及優(yōu)化分析的軟件OPTIMUS等也在我國逐漸廣泛應(yīng)用起來。產(chǎn)品研發(fā)實(shí)現(xiàn)了從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計到計算機(jī)輔助設(shè)計的轉(zhuǎn)變芬迄。人們實(shí)現(xiàn)了多年的夢想裙闪，CAE與CAD同步，CAE指導(dǎo)CAD瘤贷，CAE為CAD提供依據(jù)「┕唬現(xiàn)在，CAE已廣泛用于航空航天招惜、電子電器峰适、機(jī)械制造、材料工程棚泛、汽車靶姻、鐵道、造船牢米、水力怀拨、土木工程、醫(yī)療器械狮屏、石油化工结阅、核能、鋼鐵冶金瞎嬉、電力蝎毡、地礦、一般工業(yè)氧枣、日常生活用品沐兵、教學(xué)和科研等各個領(lǐng)域。

　　2.CAE在汽車產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用

　　在汽車產(chǎn)品研發(fā)的整個過程中便监，CAE分析可以對汽車結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度扎谎、剛度、車輛的振動噪聲(NVH)烧董、舒適性(平順性)毁靶、耐久性、多剛體動力學(xué)逊移、碰撞预吆、乘員的安全性，以及動力總成(發(fā)動機(jī)和變速箱)的性能等方面進(jìn)行模擬(仿真)分析胳泉、預(yù)測結(jié)構(gòu)(場)的性能拐叉、判斷設(shè)計的合理性、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計扇商。此外厨棒，用CAE還可以對沖壓成型棠吨、鑄造和鍛造的工藝過程進(jìn)行模擬分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計盟拨，解決產(chǎn)品質(zhì)量問題逻盅。由于汽車在批量生產(chǎn)以后改進(jìn)設(shè)計的成本顯著地高于汽車在研發(fā)初期改進(jìn)設(shè)計的成本，CAE的模擬分析主要應(yīng)用在工藝設(shè)備兆剃、模具和樣車制造之前哺挺，也就是從汽車產(chǎn)品研發(fā)初期就開始用CAE進(jìn)行模擬分析，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計中的隱患被核，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高產(chǎn)品質(zhì)量娇紊，使汽車滿足國家的法規(guī)和用戶的需求勃提。通過CAE的優(yōu)化分析，有關(guān)部門可以只對一種較優(yōu)的設(shè)計方案進(jìn)行試制和試驗(yàn)触茎，減少試制費(fèi)用凹尺，縮短新產(chǎn)品的研發(fā)周期，使新產(chǎn)品早日投入市場希俩，增強(qiáng)企業(yè)的競爭力吊宋。在汽車產(chǎn)品批量生產(chǎn)以后，CAE分析主要用于解決汽車在使用過程中發(fā)生的質(zhì)量問題颜武。CAE璃搜、CAD和試驗(yàn)分析相結(jié)合，顯著地提高了汽車產(chǎn)品研發(fā)的水平鳞上。盡管現(xiàn)在車輛的道路試驗(yàn)和用戶使用仍然是評價車輛性能唯一有效的途徑这吻，但是CAE的最終目標(biāo)是用虛擬樣車的分析完全代替車輛試驗(yàn)。雖然目前還沒有實(shí)現(xiàn)篙议，但這是努力的方向唾糯。

　　3.CAE分析能力的形成

　　a.實(shí)現(xiàn)三維CAD，根據(jù)要分析的問題選擇合適的CAE分析軟件鬼贱；

　　b. CAE和CAD數(shù)據(jù)傳遞一體化移怯，實(shí)現(xiàn)設(shè)計和分析同步；

　　c.形成設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)規(guī)范这难；

　　d.通過CAE分析的典型算例與試驗(yàn)結(jié)果的比較舟误，形成CAE分析指南；

　　e.建立數(shù)據(jù)庫慎瓮；

　　f.培養(yǎng)一定數(shù)量的CAE分析人員菜臣；

　　g.將常規(guī)的CAE分析項目納入產(chǎn)品研發(fā)程序，將CAE分析報告作為鑒定新產(chǎn)品研發(fā)成果的依據(jù)捧法。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)萄天，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享异瞭，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議卦须。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布睛宝、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺摊壳，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)酬楚。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片粒颂、文字如涉及作品版權(quán)問題谜珠，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容仑萧，以保證您的權(quán)益士修！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。