Computerstøttet teknik (CAE)

Computerstøttet teknik er blevet brugt med succes til produktteknik i årtier. Sammen med det var der en kontinuerlig udvikling for både high-fidelity-modelleringsmetoder og mere pragmatiske, der giver dig mulighed for at opnå tilstrækkeligt nøjagtige resultater hurtigere. I dag kan og skal ingeniører vælge det nøjagtighedsniveau, der bedst passer til deres behov for at besvare tekniske spørgsmål med minimal beregningsindsats. Nøjagtighedsniveauet spænder fra high-fidelity-modelleringsteknikker, der muliggør forudsigelse af reel adfærd inden for få procent eller endnu mindre til hurtige metoder, der muliggør hurtige trendforudsigelser.

I dag er certificerings- og verifikationsprocesser for CAE-værktøjer veletablerede på dette grundlag. De vil forblive en kritisk ingrediens i udviklingen af CAE, dets pålidelighed og tillid til digitale tvillinger og dets etablering på nye områder. Mens prædiktiv simulering løbende vil reducere behovet for dyre målinger og prototyping, vil det fortsat kræve strenge CAE-metoder og validering af bedste praksis gennem eksperiment.

At lære CAE kræver tid, dedikation, grundig undersøgelse og praksis. Det er afgørende at forstå den underliggende grundlæggende fysik i det domæne, du befinder dig i, have en forståelse af numeriske metoder og deres begrænsninger, samt øve den praktiske brug af faktiske CAE-softwareværktøjer. Takket være automatisering, øget computerkraft og konstant forbedring af brugergrænseflader i moderne CAE-software vil barriererne for high-fidelity-CAE falde yderligere på tværs af alle brugerniveauer - og dermed flytte omfanget til at udforske resultater og træffe simuleringsbaserede beslutninger. Desuden er det afgørende at forstå grundlæggende fysisk dynamik, der finder sted for at bedømme resultaterne og træffe meningsfulde tekniske beslutninger baseret på CAE-resultater.

CAE-software bruges i en bred vifte af tekniske applikationer, når der er behov for at forstå eller forudsige, hvordan forskellige former for fysik vil påvirke ydeevnen af et produktdesign eller system. Inden for industriel produktudvikling har computerstøttet teknik nu udviklet sig til at simulere multifysikadfærden i komplekse geometrier, hvilket gør det muligt for virksomheder fuldt ud at forstå og optimere deres produktdesign næsten før de nogensinde bygger en prototype.

Industrier, hvor computerstøttet teknik er meget udbredt, omfatter:

• Luftfart
• Automotive
• Forbrugerprodukter
• Marine (skibsdesign, fremdrivningssystemer, motordesign)
• Elektronik
• Energi (kernekraft, olie og gas, elproduktion)
• Bygningsservice
• Biovidenskab
• Turbomaskiner
• Sport
• Andre generelle anvendelser, der involverer strukturer, vibrationer, elektromagnetik, lyd, varme og væskestrøm

CAD er brugen af computerprogrammer til at oprette, ændre, analysere og dokumentere to- eller tredimensionelle (2D eller 3D) grafiske repræsentationer af fysiske objekter som et alternativ til manuelle udkast og produktprototyper. CAD er kun fokuseret på geometrien af en del eller et produkt.

Computerstøttet konstruktion er virkelig det næste trin i udviklingsprocessen og giver ingeniører mulighed for at simulere den del eller det produkt, der er defineret i CAD for at forstå, om designet fungerer som forventet for at opfylde kravene. CAD-data føder CAE-processen, hvor ingeniører ved hjælp af CAE-værktøjer opretter en simuleringsmodel baseret på den geometri, der er defineret i CAD. Resultater fra simuleringen fortæller derefter ingeniører, om designet opfylder kravene eller fejler, og kommer med ideer til at ændre designet for at forbedre ydeevnen.

CAD sammen med CAE er en iterativ proces, der gør det muligt for ingeniørteams hurtigere at udvikle innovative nye produkter på kortere tid end fysiske testmetoder, der er afhængige af at bygge rigtige prototyper.