Компютърно подпомагано инженерство (CAE)

Компютърното инженерство се използва успешно за продуктовото инженерство от десетилетия. Заедно с това имаше непрекъснато развитие както за подходи за моделиране с висока точност, така и за по-прагматични, които ви позволяват да получите достатъчно точни резултати по-бързо. Днес инженерите могат и трябва да изберат нивото на точност, което най-добре отговаря на техните нужди, за да отговорят на инженерни въпроси с минимални изчислителни усилия. Нивото на точност варира от техники за моделиране с висока точност, които позволяват прогнозирането на реалното поведение в рамките на няколко процента или дори по-малко, до бързи методи, които позволяват бързи прогнози за тенденциите.

Днес на тази основа процесите на сертифициране и проверка на CAE инструментите са добре установени. Те ще останат критична съставка за напредъка на CAE, неговата надеждност и доверие в дигиталните близнаци и установяването му в нови области. Докато прогнозната симулация непрекъснато ще намалява необходимостта от скъпи измервания и прототипиране, тя ще продължи да изисква строги CAE методи и валидиране на най-добрите практики чрез експеримент.

Изучаването на CAE изисква време, отдаденост, задълбочено проучване и практика. От решаващо значение е да разберете основната фундаментална физика на областта, в която се намирате, да разберете числените методи и техните ограничения, както и да практикувате практическото използване на действителните софтуерни инструменти на CAE. Благодарение на автоматизацията, увеличаването на изчислителната мощност и непрекъснато подобряване на потребителските интерфейси в съвременния CAE софтуер, бариерите пред CAE с висока точност ще намалеят допълнително на всички потребителски нива - пренасочвайки обхвата към проучване на резултатите и вземане на решения, базирани на симулация. Нещо повече, от решаващо значение е да се разбере фундаменталната физическа динамика, която се осъществява, за да се преценят резултатите и да се вземат смислени инженерни решения въз основа на резултатите от CAE.

Софтуерът CAE се използва в широк спектър от инженерни приложения, когато има нужда да се разбере или прогнозира как различните видове физика ще повлияят на производителността на дизайна или системата на продукта. В разработването на индустриални продукти компютърно подпомаганото инженерство напредва до симулиране на мултифизическото поведение в сложни геометрии, позволявайки на компаниите напълно да разберат и оптимизират дизайна на своя продукт практически преди изобщо да построят прототип.

Индустриите, където компютърно подпомаганото инженерство се използва широко, включват:

• Космическо пространство
• Автомобили
• Потребителски продукти
• Морски (проектиране на кораби, задвижващи системи, дизайн на двигателя)
• Електроника
• Енергетика (ядрена, нефт и газ, Производство на електроенергия)
• Строителни услуги
• Науки за живота
• Турбомашина
• Спорт
• Други общи приложения, включващи структури, вибрации, електромагнетика, звук, топлина и течности

CAD е използването на компютърни програми за създаване, модифициране, анализ и документиране на дву- или триизмерни (2D или 3D) графични представи на физически обекти като алтернатива на ръчните чернови и продуктови прототипи. CAD е фокусиран само върху геометрията на част или продукт.

Компютърното инженерство наистина е следващата стъпка в процеса на разработка и позволява на инженерите да симулират частта или продукта, дефиниран в CAD, за да разберат дали дизайнът ще работи както се очаква, за да отговаря на изискванията. CAD данните захранват CAE процеса, където инженерите, използващи CAE инструменти, създават симулационен модел въз основа на геометрията, дефинирана в CAD. Резултатите от симулацията след това уведомяват инженерите дали дизайнът отговаря на изискванията или се провали и измислят идеи за промяна на дизайна за подобряване на производителността.

CAD заедно с CAE е итеративен процес, който позволява на инженерните екипи да разработват по-бързо иновативни нови продукти за по-малко време, отколкото физическите методи за тестване, които разчитат на изграждането на реални прототипи.