Kompjuterski potpomognuto inženjerstvo (CAE)

Kompjuterski potpomognuti inženjering decenijama se uspešno koristi za inženjering proizvoda. Uporedo sa tim, postojao je kontinuirani razvoj kako za pristupe modeliranju visoke vernosti, tako i za one pragmatičnije koji vam omogućavaju brže postizanje dovoljno tačnih rezultata. Danas inženjeri mogu i moraju odabrati nivo tačnosti koji najbolje odgovara njihovim potrebama da odgovore na inženjerska pitanja uz minimalni računski napor. Nivo tačnosti se kreće od tehnika modeliranja visoke vernosti koje omogućavaju predviđanje stvarnog ponašanja u roku od nekoliko procenata ili čak manje do brzih metoda koje omogućavaju brza predviđanja trendova.

Danas su na toj osnovi procesi sertifikacije i verifikacije za CAE alate dobro uspostavljeni. Oni će ostati kritični sastojak napretka CAE, njegove pouzdanosti i poverenja u digitalne blizance i njegovog uspostavljanja u novim oblastima. Iako će prediktivna simulacija kontinuirano smanjivati potrebu za skupim merenjima i izradom prototipa, i dalje će zahtevati rigorozne CAE metode i validaciju najboljih praksi kroz eksperiment.

Učenje CAE zahteva vreme, posvećenost, temeljno proučavanje i praksu. Ključno je razumeti osnovnu fiziku domena u kojem se nalazite, razumeti numeričke metode i njihova ograničenja, kao i vežbati praktičnu upotrebu stvarnih CAE softverskih alata. Zahvaljujući automatizaciji, povećanju računarske snage i neprekidnom poboljšanju korisničkih interfejsa u savremenom CAE softveru, prepreke CAE visoke vernosti će se dodatno smanjivati na svim korisničkim nivoima - prebacujući opseg na istraživanje rezultata i donošenje odluka zasnovanih na simulaciji. Štaviše, ključno je razumeti fundamentalnu fizičku dinamiku koja se odvija kako bi se procenili rezultati i doneli smislene inženjerske odluke na osnovu rezultata CAE.

CAE softver se koristi u širokom spektru inženjerskih aplikacija kad god postoji potreba da se razume ili predvidi kako će različite vrste fizike uticati na performanse dizajna proizvoda ili sistema. U razvoju industrijskih proizvoda, kompjuterski potpomognuti inženjering je sada napredovao do simulacije multifizičkog ponašanja u složenim geometrijama omogućavajući kompanijama da u potpunosti razumeju i optimizuju svoj dizajn proizvoda praktično pre nego što ikada naprave prototip.

Industrije, u kojima se široko koristi kompjuterski potpomognuti inženjering, uključuju:

• Vazduhoplovstvo
• Automobili
• Potrošački proizvodi
• Marine (dizajn broda, pogonski sistemi, dizajn motora)
• Elektronika
• Energija (nuklearna, nafta i gas, proizvodnja električne energije)
• Građevinske usluge
• Nauke o životu
• Turbomašinerija
• Sportovi
• Druge opšte primene koje uključuju strukture, vibracije, elektromagnetiku, zvuk, toplotu i protok fluida

CAD je upotreba računarskih programa za kreiranje, modifikaciju, analizu i dokumentovanje dvo- ili trodimenzionalnih (2D ili 3D) grafičkih prikaza fizičkih objekata kao alternativa ručnim nacrtima i prototipovima proizvoda. CAD je fokusiran samo na geometriju dela ili proizvoda.

Kompjuterski potpomognut inženjering je zaista sledeći korak u procesu razvoja i omogućava inženjerima da simuliraju deo ili proizvod definisan u CAD-u kako bi razumeli da li će dizajn raditi onako kako se očekuje da ispuni zahteve. CAD podaci hrane CAE proces, gde inženjeri koji koriste CAE alate kreiraju simulacioni model zasnovan na geometriji definisanoj u CAD-u. Rezultati simulacije tada obaveštavaju inženjere da li dizajn ispunjava zahteve ili ne uspeva i dolaze do ideja za promenu dizajna radi poboljšanja performansi.

CAD zajedno sa CAE je iterativni proces koji omogućava inženjerskim timovima da brže razviju inovativne nove proizvode za manje vremena od metoda fizičkog testiranja koje se oslanjaju na izgradnju stvarnih prototipova.