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计算机辅助工程 (CAE)

计算机辅助工程是跨行业使用计算机软件来模拟产品性能,以改进设计或帮助解决工程问题。这包括产品、工艺和制造工具的模拟、验证和优化。

什么是计算机辅助工程?

CAE 或计算机辅助工程是指在各行各业中使用计算机软件来模拟基于物理的性能,以改进产品设计或协助解决工程问题。这包括产品、工艺和制造工具的模拟、验证和优化。

典型的 CAE 过程包括预处理、求解和后处理步骤。在预处理阶段,工程师以施加载荷或约束的形式对设计的几何结构(或系统表示)和物理特性以及环境进行建模。接下来,使用基础物理的适当数学公式来求解模型。在后处理阶段,结果将提交给工程师进行审查。

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一名工程师正在使用 Simcenter 3D 软件进行计算机辅助工程 (CAE)。
Simcenter Nastran Software 的视觉效果,这是一款首屈一指的有限元法 (FEM) 解算器。

利用 CAE 来提高产品的性能

看看其他人如何使用 CAE 通过 Simcenter 设计创新。

揭开好处

计算机辅助工程是一种行之有效的方法,通常用于取代或补充实验和分析方法,以辅助日常产品的工程设计和分析。与原型设计和实验相比,CAE 仿真具有以下优点。

提高性能

计算机辅助工程允许您快速分析和探索提高产品性能的工程可能性。

缩短时间

与构建和测试方法相比,计算机辅助工程可帮助您更快地将优化的产品设计推向市场。

成本降低

与基于物理原型的传统测试流程相比,通过利用计算机辅助工程,您可以显著降低产品开发成本。

计算机辅助工程的类型

计算机辅助工程是一个定义广泛的领域,由以下子领域组成:

使用 Simcenter 3D Software 实现机械设备的 CFD 仿真。

有限元分析

有限元分析 (FEA) 是对产品和组件进行结构、声学、电磁或热性能的虚拟建模和仿真。FEA 是有限元法 (FEM) 的实际应用。

多物理场计算流体动力学仿真软件屏幕截图。

计算流体力学

计算流体力学 (CFD) 仿真基于纳维-斯托克斯方程,用于描述流体的运动。

来自 Simcenter 3D software 的推土机的 3D 模型。

多体动力学 | 运动

对于复杂的机械系统,如机翼襟翼或起落架、滑动天窗或悬架或复印机和其他机构,了解工程性能具有挑战性。多体动力学计算机械系统的反作用力、扭矩等。

来自 Simcenter Amesim 软件的视觉效果。

系统模拟

系统仿真是实验和研究复杂系统(或子系统)特性的变化如何影响整个系统的过程。

虚拟验证和预测工程

计算机辅助设计 (CAD) 与 CAE 相结合,可帮助您虚拟验证设计的性能,而无需构建和测试物理原型。随着制造过程变得越来越复杂,虚拟验证可以帮助公司在投入大量资本之前规划、设计和实施系统。

通过将 CAE 与设计空间探索甚至人工智能 (AI) 相结合,CAE 的未来可以是预测工程。这意味着工程师可以根据产品要求、预期的负载条件和操作环境使用CAE来设计零件,因此仿真可以帮助领导和创建设计,而不仅仅是验证和验证人员创建的设计。

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Simcenter 3D 软件视觉效果代表拖拉机设计的仿真模型。

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  • 快速将 CAD 几何图形转换为可用于仿真的几何体
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  • 使用 Simcenter 3D software 快速更新仿真模型以更改设计,这样您就可以在几秒钟内再次进行仿真

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