Engenharia assistida por computador (CAE)

A engenharia assistida por computador tem sido usada com sucesso na engenharia de produtos por décadas. Além disso, houve um desenvolvimento contínuo de abordagens de modelagem de alta fidelidade e abordagens mais pragmáticas que permitem obter resultados suficientemente precisos com mais rapidez. Atualmente, os engenheiros podem e devem escolher o nível de precisão que melhor atenda às suas necessidades para responder às perguntas de engenharia com o mínimo esforço computacional. O nível de precisão varia de técnicas de modelagem de alta fidelidade que permitem a previsão do comportamento real em alguns por cento ou até menos a métodos rápidos que permitem previsões rápidas de tendências.

Hoje, com base nisso, os processos de certificação e verificação das ferramentas CAE estão bem estabelecidos. Eles continuarão sendo um ingrediente essencial para o progresso do CAE, sua confiabilidade e confiança em gêmeos digitais e seu estabelecimento em novas áreas. Embora a simulação preditiva reduza continuamente a necessidade de medições e prototipagem caras, ela continuará exigindo métodos rigorosos de CAE e validação de melhores práticas por meio de experimentos.

Aprender CAE exige tempo, dedicação, estudo aprofundado e prática. É fundamental compreender a física fundamental subjacente do domínio em que você está, entender os métodos numéricos e suas limitações, bem como praticar o uso prático das ferramentas reais do software CAE. Graças à automação, ao aumento do poder de computação e à melhoria contínua das interfaces de usuário no software CAE moderno, as barreiras ao CAE de alta fidelidade diminuirão ainda mais em todos os níveis de usuário, mudando o escopo para explorar resultados e tomar decisões baseadas em simulações. Além disso, é fundamental entender a dinâmica física fundamental que ocorre para avaliar os resultados e tomar decisões de engenharia significativas com base nos resultados do CAE.

O software CAE é usado em uma ampla variedade de aplicações de engenharia sempre que há a necessidade de entender ou prever como vários tipos de física afetarão o desempenho de um projeto ou sistema de produto. No desenvolvimento de produtos industriais, a engenharia assistida por computador progrediu agora para simular o comportamento multifísico em geometrias complexas, permitindo que as empresas entendam e otimizem totalmente o design de seus produtos virtualmente antes mesmo de construir um protótipo.

As indústrias, nas quais a engenharia assistida por computador é amplamente usada, incluem:

• Aeroespacial
• Automotivo
• Produtos de consumo
• Marítimo (projeto de navios, sistemas de propulsão, design de motores)
• Eletrônica
• Energia (nuclear, petróleo e gás, geração de energia)
• Serviços de construção
• Ciências da vida
• Turbomáquinas
• Esportes
• Outras aplicações gerais envolvendo estruturas, vibrações, eletromagnetismo, som, calor e fluxo de fluidos

CAD é o uso de programas de computador para criar, modificar, analisar e documentar representações gráficas bidimensionais ou tridimensionais (2D ou 3D) de objetos físicos como alternativa aos rascunhos manuais e protótipos de produtos. O CAD é focado apenas na geometria de uma peça ou produto.

A engenharia assistida por computador é, na verdade, a próxima etapa no processo de desenvolvimento e permite que os engenheiros simulem a peça ou o produto definido no CAD para entender se o projeto funcionará conforme o esperado para atender aos requisitos. Os dados CAD alimentam o processo CAE, no qual os engenheiros que usam ferramentas CAE criam um modelo de simulação com base na geometria definida no CAD. Os resultados da simulação permitem que os engenheiros saibam se o projeto atende aos requisitos ou falha e apresentam ideias para alterar o projeto para melhorar o desempenho.

O CAD junto com o CAE é um processo iterativo que permite que as equipes de engenharia desenvolvam mais rapidamente novos produtos inovadores em menos tempo do que os métodos de teste físico que dependem da construção de protótipos reais.