Počítačem podporovaný inženýring (CAE)

Počítačem podporované inženýrství se úspěšně používá pro produktové inženýrství po celá desetiletí. Spolu s tím došlo k neustálému vývoji jak vysoce věrných modelovacích přístupů, tak pragmatičtějších, které vám umožní rychleji získat dostatečně přesné výsledky. Dnes si inženýři mohou a musí zvolit úroveň přesnosti, která nejlépe vyhovuje jejich potřebám, aby odpověděli na technické otázky s minimálním výpočetním úsilím. Úroveň přesnosti sahá od technik vysoce věrného modelování, které umožňují predikci skutečného chování v rozmezí několika procent nebo dokonce méně, až po rychlé metody, které umožňují rychlé předpovědi trendů.

Dnes jsou na tomto základě zavedeny certifikační a ověřovací procesy pro nástroje CAE. Zůstanou rozhodující složkou pokroku CAE, jeho spolehlivosti a důvěry v digitální dvojčata a jeho založení v nových oblastech. Zatímco prediktivní simulace bude neustále snižovat potřebu nákladných měření a prototypování, bude i nadále vyžadovat přísné metody CAE a ověřování osvědčených postupů prostřednictvím experimentu.

Učení CAE vyžaduje čas, odhodlání, důkladné studium a praxi. Je důležité porozumět základní základní fyzice oblasti, ve které se nacházíte, pochopit numerické metody a jejich omezení, stejně jako procvičit praktické používání skutečných softwarových nástrojů CAE. Díky automatizaci, zvyšujícímu se výpočetnímu výkonu a neustálému zlepšování uživatelských rozhraní v moderním softwaru CAE se překážky pro vysoce věrné CAE na všech úrovních uživatelů dále snižují - přesune se rozsah na zkoumání výsledků a rozhodování založená na simulaci. A co víc, je důležité porozumět základní fyzikální dynamice, která probíhá, aby bylo možné posoudit výsledky a činit smysluplná inženýrská rozhodnutí na základě výsledků CAE.

Software CAE se používá v široké škále inženýrských aplikací, kdykoli je potřeba pochopit nebo předpovědět, jak různé druhy fyziky ovlivní výkon návrhu produktu nebo systému. Ve vývoji průmyslových produktů nyní počítačově podporované inženýrství pokročilo v simulaci multifyzikálního chování ve složitých geometriích, což společnostem umožňuje plně porozumět a optimalizovat jejich návrh produktu prakticky předtím, než kdy postaví prototyp.

Mezi průmyslová odvětví, kde je široce používáno počítačově podporované inženýrství, patří:

• Letecký průmysl
• Automobilový průmysl
• Spotřební výrobky
• Námořní (konstrukce lodí, pohonné systémy, konstrukce motorů)
• Elektronika
• Energetika (Jaderná energie, Ropa a plyn, Výroba elektřiny)
• Stavební služby
• Vědy o živé přírodě
• Turbostroje
• Sportovní
• Další obecné aplikace zahrnující struktury, vibrace, elektromagnetiku, zvuk, teplo a proudění tekutin

CAD je použití počítačových programů k vytváření, úpravám, analýze a dokumentaci dvou- nebo trojrozměrných (2D nebo 3D) grafických reprezentací fyzických objektů jako alternativy k ručním návrhům a prototypům produktů. CAD je zaměřen pouze na geometrii součásti nebo produktu.

Počítačem podporované inženýrství je skutečně dalším krokem v procesu vývoje a umožňuje inženýrům simulovat součást nebo produkt definovaný v CAD, aby pochopili, zda návrh bude fungovat podle očekávání, aby splnil požadavky. Data CAD napájí proces CAE, kdy inženýři pomocí nástrojů CAE vytvářejí simulační model založený na geometrii definované v CAD. Výsledky simulace pak informují inženýry, zda návrh splňuje požadavky nebo selže, a přijdou s nápady, jak změnit návrh za účelem zlepšení výkonu.

CAD spolu s CAE je iterativní proces, který umožňuje technickým týmům rychleji vyvíjet inovativní nové produkty za kratší dobu než metody fyzického testování, které se spoléhají na vytváření skutečných prototypů.