Автоматизированный инжиниринг (CAE)

Системы автоматизированного проектирования успешно используются для проектирования изделий на протяжении десятилетий. Наряду с этим постоянно развивались как подходы к высокоточному моделированию, так и более прагматичные подходы, позволяющие быстрее получать достаточно точные результаты. Сегодня инженеры могут и должны выбирать уровень точности, который наилучшим образом соответствует их потребностям, чтобы отвечать на технические вопросы с минимальными вычислительными усилиями. Уровень точности варьируется от методов высокоточного моделирования, позволяющих прогнозировать реальное поведение с точностью до нескольких процентов или даже меньше, до быстрых методов, позволяющих быстро прогнозировать тренд.

Сегодня на этой основе процессы сертификации и проверки инструментов CAE хорошо отлажены. Они останутся важнейшим фактором развития CAE, ее надежности и доверия к цифровым двойникам, а также ее внедрения в новых областях. Хотя прогнозное моделирование будет постоянно снижать потребность в дорогостоящих измерениях и прототипировании, оно по-прежнему будет требовать строгих методов CAE и проверки лучших практик в экспериментальном порядке.

Изучение CAE требует времени, целеустремленности, тщательного изучения и практики. Очень важно понимать фундаментальную физику, лежащую в основе вашей области, разбираться в численных методах и их ограничениях, а также практиковать практическое использование реальных программных инструментов CAE. Благодаря автоматизации, увеличению вычислительной мощности и постоянному совершенствованию пользовательских интерфейсов в современном программном обеспечении CAE барьеры на пути к высокоточному CAE еще больше уменьшатся на всех уровнях пользователей, что позволит переключиться на изучение результатов и принятие решений на основе моделирования. Более того, важно понимать фундаментальную физическую динамику, чтобы оценивать результаты и принимать значимые инженерные решения на основе результатов CAE.

Программное обеспечение CAE используется в широком спектре инженерных приложений, когда необходимо понять или предсказать, как различные виды физики повлияют на производительность конструкции продукта или системы. В области разработки промышленных изделий автоматизированный инжиниринг теперь перешел к моделированию мультифизического поведения в сложной геометрии, что позволяет компаниям полностью понять и оптимизировать конструкцию своего продукта виртуально, прежде чем создавать прототип.

Отрасли, в которых широко используется компьютерное проектирование, включают в себя:

• Аэрокосмическая
• Автомобильная промышленность
• Потребительские товары
• Морской (конструкция судов, двигательные установки, конструкция двигателей)
• Электроника
• Энергетика (атомная энергетика, нефть и газ, производство электроэнергии)
• Строительные услуги
• Науки о жизни
• Турботехника
• Виды спорта
• Другие общие области применения, включая конструкции, вибрации, электромагнитное воздействие, звук, тепло и поток жидкости

САПР — это использование компьютерных программ для создания, изменения, анализа и документирования двух- или трехмерных (2D или 3D) графических представлений физических объектов в качестве альтернативы ручным чертежам и прототипам изделий. САПР ориентирован только на геометрию детали или изделия.

Автоматизированное проектирование действительно является следующим шагом в процессе разработки и позволяет инженерам моделировать деталь или изделие, определенные в САПР, чтобы понять, будет ли проект соответствовать ожидаемым требованиям. Данные САПР используются в процессе CAE, где инженеры с помощью инструментов CAE создают имитационную модель на основе геометрии, определенной в САПР. Затем результаты моделирования позволяют инженерам узнать, соответствует ли проект требованиям или нет, и предложить идеи по изменению конструкции для повышения производительности.

CAD в сочетании с CAE — это итеративный процесс, который позволяет инженерным командам быстрее разрабатывать инновационные новые продукты за меньшее время, чем методы физического тестирования, основанные на создании реальных прототипов.