Engenharia assistida por computador (CAE)

A engenharia assistida por computador tem sido usada com sucesso para engenharia de produto há décadas. Junto com isso, houve um desenvolvimento contínuo tanto para abordagens de modelagem de alta fidelidade como abordagens mais pragmáticas que lhe permitiram obter resultados suficientemente precisos mais rapidamente. Hoje, os engenheiros podem e devem escolher o nível de precisão que melhor se adapta às suas necessidades para responder a 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 dentro de 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. Continuarão a ser um ingrediente crítico para o progresso do CAE, a sua fiabilidade e confiança nos gémeos digitais e o seu estabelecimento em novas áreas. Embora a simulação preditiva reduza continuamente a necessidade de medições e prototipagem caras, continuará a exigir métodos CAE rigorosos e validação das melhores práticas através de experiências.

Aprender CAE requer tempo, dedicação, estudo aprofundado e prática. É fundamental compreender a física fundamental subjacente do domínio em que está, ter uma noção dos métodos numéricos e das suas limitações, bem como praticar o uso prático de ferramentas de software CAE reais. Graças à automação, ao aumento do poder computacional e à melhoria contínua das interfaces de utilizador no software CAE moderno, as barreiras ao CAE de alta fidelidade diminuirão ainda mais em todos os níveis de utilizador - mudando o âmbito para explorar resultados e tomar decisões baseadas em simulação. Além disso, é fundamental compreender a dinâmica física fundamental que está a ocorrer para julgar os resultados e tomar decisões de engenharia significativas com base nos resultados do CAE.

O software CAE é utilizado numa vasta gama de aplicações de engenharia sempre que há necessidade de compreender ou prever como vários tipos de física afetarão o desempenho de um projeto de produto ou sistema. No desenvolvimento de produtos industriais, a engenharia assistida por computador progrediu agora para simular o comportamento multifísico em geometrias complexas, permitindo que as empresas compreendam e otimizem completamente o seu design de produto virtualmente antes de construírem um protótipo.

Indústrias, onde a engenharia assistida por computador é amplamente utilizada, incluem:

• Aeroespacial
• Automotivo
• Produtos de consumo
• Marítimo (design de navio, sistemas de propulsão, projeto do motor)
• Eletrónica
• Energia (Nuclear, Petróleo & Gás, Produção de energia)
• Serviços de construção
• Ciências da vida
• Turbomáquinas
• Desporto
• Outras aplicações gerais que envolvem estruturas, vibrações, electromagnetismo, som, calor e fluxo de fluidos

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

A engenharia assistida por computador é realmente o próximo passo no processo de desenvolvimento e permite que os engenheiros simulem a peça ou produto definido em CAD para perceber se o projeto funcionará conforme o esperado para cumprir os requisitos. Os dados CAD alimentam o processo CAE, onde os engenheiros que utilizam ferramentas CAE criam um modelo de simulação com base na geometria definida em CAD. Os resultados da simulação informam os engenheiros se o projeto cumpre os requisitos ou falha e apresentem ideias para alterar o design para melhorar o desempenho.

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