Datastøttet prosjektering (CAE)

Datastøttet prosjektering har blitt brukt med suksess for produktteknikk i flere tiår. Sammen med det var det en kontinuerlig utvikling for både høyfidelitetsmodelleringsmetoder og mer pragmatiske som lar deg oppnå tilstrekkelig nøyaktige resultater raskere. I dag kan og må ingeniører velge nøyaktighetsnivået som best passer deres behov for å svare på tekniske spørsmål med minimal beregningsinnsats. Nøyaktighetsnivået spenner fra høyfidelitetsmodelleringsteknikker som muliggjør prediksjon av reell oppførsel innen noen få prosent eller enda mindre til raske metoder som muliggjør raske trendspådommer.

I dag er sertifiserings- og verifiseringsprosesser for CAE-verktøy godt etablert på dette grunnlaget. De vil forbli en kritisk ingrediens for fremdriften av CAE, dens pålitelighet og tillit til digitale tvillinger og etablering på nye områder. Mens prediktiv simulering kontinuerlig vil redusere behovet for dyre målinger og prototyping, vil det fortsette å kreve strenge CAE-metoder og validering av beste praksis gjennom eksperiment.

Å lære CAE krever tid, engasjement, grundig studie og praksis. Det er viktig å forstå den underliggende grunnleggende fysikken til domenet du befinner deg i, ha en forståelse av numeriske metoder og deres begrensninger, samt øve på praktisk bruk av faktiske CAE-programvareverktøy. Takket være automatisering, økende datakraft og stadig kontinuerlig forbedring av brukergrensesnitt i moderne CAE-programvare, vil barrierene for høyfidelitets-CAE reduseres ytterligere på tvers av alle brukernivåer - og flytte omfanget til å utforske resultater og ta simuleringsbaserte beslutninger. Dessuten er det viktig å forstå grunnleggende fysisk dynamikk som finner sted for å bedømme resultatene og ta meningsfulle tekniske beslutninger basert på CAE-resultater.

CAE-programvare brukes i et bredt spekter av ingeniørapplikasjoner når det er behov for å forstå eller forutsi hvordan ulike typer fysikk vil påvirke ytelsen til et produktdesign eller system. I industriell produktutvikling har datastøttet prosjektering nå utviklet seg til å simulere multifysikkens oppførsel i komplekse geometrier, slik at selskaper fullt ut kan forstå og optimalisere produktdesignet praktisk talt før de noen gang bygger en prototype.

Bransjer, der datastøttet prosjektering er mye brukt, inkluderer:

• Luftfart
• Automotive
• Forbrukerprodukter
• Marine (skipsdesign, fremdriftssystemer, motordesign)
• Elektronikk
• Energi (kjernekraft, olje og gass, kraftproduksjon)
• Bygningstjenester
• Biovitenskap
• Turbomaskiner
• Idrett
• Andre generelle bruksområder som involverer strukturer, vibrasjoner, elektromagnetikk, lyd, varme og væskestrøm

CAD er bruken av dataprogrammer for å lage, modifisere, analysere og dokumentere to- eller tredimensjonale (2D eller 3D) grafiske representasjoner av fysiske objekter som et alternativ til manuelle utkast og produktprototyper. CAD er fokusert bare på geometrien til en del eller et produkt.

Datastøttet prosjektering er virkelig det neste trinnet i utviklingsprosessen, og lar ingeniører simulere delen eller produktet definert i CAD for å forstå om designet vil fungere som forventet for å oppfylle kravene. CAD-data mater CAE-prosessen, der ingeniører som bruker CAE-verktøy lager en simuleringsmodell basert på geometrien definert i CAD. Resultatene fra simuleringen gir ingeniører beskjed om designet oppfyller kravene eller mislykkes, og kommer med ideer for å endre designet for å forbedre ytelsen.

CAD sammen med CAE er en iterativ prosess som gjør at ingeniørteam raskere kan utvikle innovative nye produkter på kortere tid enn fysiske testmetoder som er avhengige av å bygge ekte prototyper.