详细讲解CAE的应用与发展

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cae的功能与用途 -回复

cae的功能与用途-回复CAE(Computer-Aided Engineering)是一种利用计算机软件和硬件辅助工程师进行工程分析、设计和验证的技术。

它在各个工程领域中广泛应用，并为工程师提供了一种高效准确的方法来加速设计过程、提高产品质量和降低开发成本。

本文将详细介绍CAE的功能和用途，并解释为什么它对工程师和产品开发方面有如此重要的影响。

一、CAE的功能：1. 分析和仿真：CAE可以用来对工程设计进行各种类型的分析和仿真。

它可以模拟和预测产品在不同工况下的性能和行为，包括结构强度、材料疲劳、热传导、流体动力学等。

通过CAE的分析和仿真，工程师可以更好地理解产品的行为和性能，及早发现潜在的问题并进行优化。

2. 优化设计：CAE还可以与优化算法结合使用，以改进产品的设计。

通过对设计参数进行多次仿真和分析，工程师可以找到最佳的设计方案，以满足特定的性能指标和约束条件。

这有助于工程师在保证产品质量的同时减少材料使用量、提高效率和降低成本。

3. 可视化和互动：CAE软件通常具有直观的用户界面和交互性的功能，可以帮助工程师更好地理解和分析数据。

通过可视化工具，工程师可以观察和分析模拟结果，以更好地理解产品的行为。

此外，CAE还可以提供交互式的功能，如模拟操作和虚拟装配，使工程师能够实时评估设计的可行性和性能。

二、CAE的应用领域：1. 机械工程：在机械工程中，CAE用于对机械零件和系统进行结构分析、动力学分析、疲劳分析等。

它可以帮助工程师在设计阶段就发现结构弱点，并对设计进行改进，以提高产品的可靠性和性能。

2. 汽车工程：在汽车工程领域，CAE被广泛应用于碰撞仿真、悬挂系统分析、发动机性能评估等。

通过CAE的分析和优化，可以在车辆设计早期阶段就提前预测和解决潜在的安全问题，并优化车辆性能和燃油经济性。

3. 航空航天工程：在航空航天工程中，CAE用于飞机结构分析、空气动力学分析、发动机设计等。

通过使用CAE软件，工程师可以评估飞机在不同高度和速度下的飞行性能，优化结构以满足空气动力学和工程要求。

综述CAE技术的发展和应用

综述CAE技术的发展和应用引言CAE计算机辅助工程的特点是以工程和科学问题为背景;建立计算模型并进行计算机仿真分析..一方面;CAE技术的应用;使许多过去受条件限制无法分析的复杂问题;通过计算机数值模拟得到满意的解答；另一方面;计算机辅助分析使大量繁杂的T程分析问题简单化;使复杂的过程层次化;节省了大量的时间;避免了低水平重复的工作;使工程分析更快、更准确..在产品的设计、分析、新产品的开发等方面发挥了重要作用;同时cAE这一新兴的数值模拟分析技术在国外得到了迅猛发展;技术的发展又推动了许多相关的基础学科和应用科学的进步..1 概论CAE技术1．1 CAE技术简述CAE即计算机辅助工程是用计算机辅助求解复杂丁程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法..随着计算机技术的普及和不断提高;CAE系统的功能和计算精度都有很大提高;各种基于产品数字建模的CAE系统应运而生;并已成为结构分析和结构优化的重要工具;同时也是计算机辅助4c系统CAD;CAE;CAPP／CAM 的重要环节..CAD计算机辅助设计、CAM计算机辅助制造和CAPP计算机辅助工艺等都属于计算机辅助工程CAE;而计算流体动力学CFD和有限元分析FEA等则是支撑CAE的分析工具和手段..采用CAD技术来建立CAE的几何模型和物理模型..完成分析数据的输入;通常称此过程为CAE的前处理..同样;CAE的结果也需要用CAD技术生成形象的图形输出;如生成位移图、应力、温度、压力分布的等值线图;表示应力、温度、压力分布的彩色明暗图;以及随机械载荷和温度载荷变化生成位移、应力、温度、压力等分布的动态显示图..我们称这一过程为CAE的后处理..1．2 CAE技术发展历程CAE的理论基础有限元法：20世纪40年代起源于土木工程和航空工程中的弹性和结构分析问题的研究..它的发展可以追溯到Alexander Hrennikoff1941和Richard courant1942的工作;他们的方法具有共同的本质特征：利用网格离散化将一个连续区域转化为一族离散的子区域;通常叫做元..HrenfIikofr的丁作离散用类似于格子的网格离散区域；Courant的方法将区域分解为有限个三角形的子区域;用于求解来源于圆柱体转矩问题的二阶椭圆偏..Courant的贡献推动了有限元的发展..1963一1964年Besseling等确认了有限元法是处理连续介质问题的一种普遍方法..而后;随着计算机技术的广泛应用和发展;有限元技术依靠数值计算方法;才迅速发展起来..近10年来..有限元法的应用范围有了大幅度的提高;已由简单的弹性力学的平面问题扩展到空间问题、板壳问题;由静力问题扩展到稳定性问题、动力学问题和波动问题；分析对象从弹性材料扩展到塑性、粘塑性和复合材料;从固体力学扩展到流体力学、传热学、电磁学等连续介质力学领域..将有限元分析技术逐渐由传统的分析和校核扩展到优化设计;并与计算机辅助设计CAD和计算机辅助制造CAM密切结合;形成了现在CAE技术框架..CAE软件的发展：早期的CAE 软件只是计算处理特殊单一问题的简单程序..上个世纪60年代开始出现大型通用CAE软件..在此期间世界三大CAE软件公司：MSC、SDEC和ANSYS先后成立..1963年Msc公司开发了sADsAM结构分析软件..在1965年Msc参与美国国家航空及宇航局NASA发起的计算结构分析方法研究;SADsAM也正式更名为Msc／NASTRAN..1967年sDRC公司成立;在1971年推出商用有限元分析软件supertabI—DEAs..1970年sAsI 公司成立;后来重组后改为称ANSYS公司;开发了ANSYS通用有限元分析软件..20世纪70—80年代是CAE技术的蓬勃发展时期;这期间许多CAE软件公司相继成立..如致力于发展用于高级1二程分析通用有限元程序的MARc公司；致力于机械系统仿真软件开发的MDI公司；针对大结构、流固耦合、热及噪声分析的csAR公司；致力于结构、流体、流固耦合分析的ADIND公司等等..90年代;各CAD软件开发商一方面大力发展自身CAD软件的功能．如CA;11A、SOUDw0RKs、UG都增加了基本的CAE前后处理及简单的线性、模态方面通过并购另外的cAE软件来增加其软件的cAE功能;如PKPR0／E对RAsAN的收购..在cAD软件商大力增强其软件cAE功能的同时;cAE分析软件也在向cAD靠拢..如MAc／NATTRAN在1994年收购了PATRAN作为自己的前后处理软件;并先后开发了与cAllA、UG等cAD软件的数据接口..ANsYs也在大力发展其软件的ANsYs前后处理功能..sDRc公司利用I—DEAs自身的cAD功能强大的优势;积极开发与别的cAD模型传输接口..先后投放了与PR0／E、UG、cArl’IA等的接口;以保证cAD;cAE的相关性..同时cAE软件也在积极扩展本身的功能..ANsYS把其产品扩展为ANsY洲EcHNIcAL..ANsYs;lS-DYNA..ANsYs;PREP0sT等多个应用软件..sDRc则在自己的单一分析模型的基础上先后形成了多专项应用技术;并将有限元技术与实验技术有机地结合起来..2 CAE技术在内燃机设计中的应用内燃机作为动力机械;其各项指标涉及到燃烧、排放、油耗、密封、强度、噪声等多方面内容;所以对应的分析也涉及到热力学、流动力学、动力学、疲劳分析等多个方面..而且内燃机的许多零部件;如曲柄连杆机构和配气机构的形状结构、受力;以及发动机的流动、传热传质、燃烧等工作过程十分复杂..因此建立这些零部件及整机的数学模型是十分困难的;而求解数学模型则更为闲难..另外在现代内燃机中由于对内燃机的性能和可靠性指标愈来愈高;其中的一些参数的变化趋势相互制约;参数优化空间相对变小;研发的风险加大；产品开发需要考虑的变量不断增加..系统的复杂性增大；要求缩短产品开发的周期；降低产品开发的成本和风险..为满足现代内燃机丁业的发展需要;必须对传统的“绘图+经验+发动机台架试验”的设计方法进行改进..按照现代研发的基本流程;一款内燃机的研发主要包括设计、试验、试制、投产等阶段..cAE分析主要涉及设计和试验阶段;设计和验证阶段的数字化开发可细分为概念设计阶段、布置设计阶段和详细设计阶段..每个阶段都包含了数字化设计和验证工作的并行和协同：设计工程师按照时间进度提交零部件、装配的子系统及整机的CAD设计数据；验证t程师应用CAE手段对设计部门提交的CAD数据进行包括最基本的尺寸和运动学校核、复杂的动力学分析和功能实现以及最复杂的可靠性分析等进行全方位验证..2．1概念设计阶段概念设计阶段是发动机产品开发流程中进入工程化开发过程的第一阶段;也是最重要的阶段..理论上来说;有关所开发产品的所有重大决策性问题都要在这一阶段内解决..概念设计阶段的主要工作有：对前期项目策划阶段完成的市场、法规、竞争对手和竞争机型调查研究的结果进行分析和评估;并转换为概念设计阶段的设计输入；产品设计、工艺设计、生专家们在概念设计阶段需协同进行可行性研究工作；根据产品的市场定位和仓业品牌的内涵;结合当前行业的技术发展水平等因素..确定所开发产品在性能、质量、成本等方面适当的目标水平、具体指标和规格要求；进行整机系统总体布置研究；确定产品的总体技术方案和各子系统的总体技术路线等..此阶段的cAE分析多以一维分析为主;以基本结构和基本参数为输入;在整机级和各大系统级建立虚拟样;通过cAE分析方法确定发动机的基本性能、冷却系统布置、曲轴系布置和与整车的匹配等..此阶段的cAE分析任务有：内燃机气体交换过程模拟;此类分析软件主要有GT—Power和AVL-B00st等..内燃机热动力学分析和整机性能预测．在气体交换的基础上增加发动机缸内燃烧过程的仿真分析;预测发动机的总体性能;如功率、扭矩和燃油消耗率等..然后反过来确定进气系统、排气系统、由缸盖、缸体和活塞组成的燃烧系统等子系统的主要参数和技术方案..内燃机冷却系统一维cFD分析．此类分析软件有cT-C砌等..内燃机润滑系统一维cFD分析;此类分析软件有f'10wM艄ter等..装备该内燃机的整车的基本性能仿真分析;该类分析软件主要有AVL—Cmise和GT—Drive等..2．2布置设计阶段：布置设计阶段主要是确定各主要零部件的尺寸和和相互之间的关系及接口;进一步对概念设计阶段确定的技术方案进行细化..此阶段的cAD设计工作主要是根据概念设计阶段的cAE仿真结果建立内燃机各大子系统的表面模型;确定和建立各大子系统之间的装配关系和模型等..CAE仿真分析则需要对所有的概念设计阶段的分析模型进行更新;使之更加具体和复杂;仿真的输出结果也更加详细和准确..同时..增加新的一些cAE仿真分析内容和领域;涉及动力学、有限元、cFD分析等;如应用MsC．ADAMs等行业常用的专业软件建立分析模型;首先埘前端轮系和配气机构子系统的布置设计结果进行各运动零部件之间的装配和运动学关系进行检查和校核．然后开始动力学分析..缸盖、缸体、曲轴、凸轮轴和连杆五大主要零部件的有限元分析;常用的分析软件有Hyperworks、NAsTRAN、ABAQus、AVL—ExCl7I 等..2．3详细设计阶段：详细设计阶段;数字化开发范围将覆盖所有新设计零部件的全部特性;包括如详细的尺寸、尺寸和几何公差、设计基准、表面粗糙度、热处理和材料技术条件等;在详细设计阶段结束时将保证每一个零部件的cAD设计数据包括i维实体设计数据和二维平面设计数据将能具体指导工厂的生产制造;因此;cAD设计的工作量急剧增长;成为详细设计阶段的主要1二作..同时;在详细设计阶段将应用CAE分析手段对所有新设计零部件的CAD设计进行分析和验证;以确保在数字化开发阶段解决每个新设计的零部件以及从零部件到各子系统、最后到整机的每个层次都不存在问题..此阶段;CAE分析的首要任务是对前两个阶段所有的分析模型根据详细设计阶段能够获得的最全面的设计信息进行最后的更新和拓展;进一步更准确地验证各零部件、系统和整机的功能和特性..比如在概念设计和布置设计阶段进行的发动机气体交换一维cFD分析的基础上将进一步拓展和更新到进行一维或三维的进排气噪声分析;进排气系统和发动机缸内流动的=三维cFD分析..目的是从三维角度考察发动机的气体交换过程和流体在发动机缸内的流动过程;保证发动机各缸进排气的均匀度和发动机缸内流动的最佳化;以及在保证发动机性能设计指标的前提下尽量降低发动机的进排气噪声..在详细设计阶段所有零部件和子系统新的CAD设计都必须经CAE仿真分析验证;确保任何设计问题解决后;开发流程才能进入样机制造和验证阶段..2．4试验验证阶段试验验证阶段按照开发流程;当设计完成后;就根据设计图纸制作样机并进行组装;然后按照相关试验方法对样机的性能进行考核;并不断优化..此阶段的cAE分析多以辅助试验为主;针对试验中出现的问题;查找原因;并提出优化建议.. 2．5应用软件汇集计算程序一般分为三类：大型通用程序、专用程序和自编程序..所谓通用程序;它的特点就是“通用性”..通用有限元程序如NASTRAN、ANsYs、HYPERw0Rls等一般都能提供与cAD软件如P”D;Engineer、uG、cAllA等的接口;将CAD模型自动转换为适于有限元分析的模型..内燃机以计算机仿真为手段的工程分析技术;主要内容包括有限元分析法、边界元法、运动机构分析、气动或流场分析、电磁场分析等;其中有限元分析应用最广泛..内燃机研发一般都使用专业的有限元分析FEA 商业软件;目前世界上大型的结构分析软件主要有：ABAQus、ANsYS、Msc．、Msc．Marc 等..AVL、Ricardo、FEv等世界着名的发动机研发机构都开发了专业的发动机模拟软件..其中AVL公司的系列软件包括：F1RE一发动机计算流体动力学cFD软件、BOOST一发动机热力循环分析软件、ExcITE一发动机动力学和声学计算软件、EXCIrI'E—de8i期e一曲轴组件的设计分析模块、TYc0N：配气结构计算软件、GLIDE：活塞副动力学分析软件、HYDsIM：燃油喷射系统模拟软件..3 结束语以上首先论述了cAE技术的概念和发展;而后结合现代内燃机产品开发流程;简要介绍了概念设计、布置设计、详细设计阶段CAE技术的工作内容和部分应用软件..从中我们充分领略到了国外CAE技术的迅猛发展;以及在内燃机行业的广泛应用和对产品创新的促进..目的在国内的内燃机设计中广泛采用了CAE技术;但企业的重视程度却不高;企业培养一个自己的科研用队往往是投入大、回报少;因此它并不像cAD那样普及..伴随着国内行业『目J竞争的日益激烈;国内内燃机行业要想不断快速向前发展;就要依托于cAE技术..而广大内燃机设计人员要想设计出高性能的内燃机就要掌握cAE技术;cAE技术为我们创新设计提供了很好的工具..因此我们相信;CAE技术必然会在内燃机行业中发挥越来越重要的作用..。

CAE在各个行业概况

CAE在各个行业概况摘要：随着计算机辅助工程（CAE）技术的发展，CAE在各个行业中已经得到了广泛的应用。

本文将对CAE在航空航天、汽车、医疗、电子、建筑、能源等行业的应用情况进行调研和分析。

本文将介绍CAE技术在这些行业中的应用和发展趋势，并分析它们在这些行业中的优点和挑战。

一、简介随着计算机技术的不断发展和迅速普及，计算机辅助工程（CAE）技术在工程领域中得到了广泛应用，大大提高了工程设计的效率和准确性。

CAE是指利用计算机仿真和模拟等技术进行工程设计、分析和验证的方法。

它不仅可以用于设计过程中的仿真和测试，还可以用于产品的研发、生产和维护。

在过去几年中，CAE技术已经得到了广泛的应用，并在各个行业中取得了显著的成就。

本文将分析CAE在航空航天、汽车、医疗、电子、建筑、能源等行业的应用情况和发展趋势，并探讨它们在这些行业中的优点和挑战。

二、航空航天在航空航天领域中，CAE技术已经成为必不可少的工具。

飞行器的设计和开发是一项非常复杂的工程，需要进行大量的计算和验证。

CAE 技术可以在设计过程中进行仿真和测试，以验证设计的正确性和可行性。

例如，可以使用CAE技术进行气动性能、结构强度、疲劳寿命等方面的仿真和测试。

据统计，使用CAE技术可以将飞机研发的时间和成本降低30%以上。

目前，航空航天领域中最热门的CAE技术是CFD（计算流体力学）和结构分析。

CFD技术可以用于模拟飞机飞行时的气动流场状况，分析飞机的气动性能和优化设计。

结构分析可以用于确定飞机的结构强度和疲劳寿命，并提供改善设计的建议。

此外，CAE技术在航空航天领域中的应用还包括发动机设计、飞行控制和航空电子。

三、汽车汽车是CAE技术的另一个重要应用领域。

汽车的设计和开发也是一项非常复杂的工程，需要进行大量的计算和验证。

CAE技术可以用于模拟汽车的运行和碰撞，以评估汽车的安全性和性能。

例如，可以使用结构分析技术来确定汽车的强度和疲劳寿命，以及优化车身设计；可以使用动力学仿真技术来模拟汽车的悬挂系统和其他运动部件的运动，并对其进行优化。

浅谈计算机辅助工程(CAE)的发展及应用

浅谈计算机辅助工程（CAE）的发展及应用摘要：计算机辅助工程软件是一门新兴技术，它包括计算力学、计算数学、结构动力学、数字仿真技术、工程管理和计算机技术等，是计算机技术与工程分析技术相结合的综合性知识密集型信息产品。

现如今，是信息时代，计算机技术向更高、更小的方向发展，分析软件不断开发和完善，网络和通信技术日益普及，CAE技术的应用将越来越广泛。

关键词：计算机；辅助工程；发展及应用引言在计算机技术飞速发展的今天，基于计算机技术的CAE技术越来越受到各行各业的重视。

特别是建筑行业，利用 CAE模拟试验，可以快速模拟试验的施工各个环节，大大缩短了试验的时间，保证了施工的质量。

在此基础上，分析了 CAE技术在国内外的发展状况，明确了CAE技术在汽车制造业、飞机制造业、板材加工与成型、模具制造、建筑及其它行业中的实际应用情况，并对 CAE技术的未来发展进行了分析，提出了发展的可行性建议。

1计算机辅助功能的具体应用一般而言，要经过多次反复的设计，不断的制作实物样品，并进行试验来验证。

周期性和费用很高。

而且只是知其然、不知其所以然。

若能在产品设计的数字化样机中，即在计算机上设计出完整的三维模型，并通过计算机模拟 CAE，在计算机上进行测试，判断性能是否满足设计要求，则设计迭代的大部分工作都可以在计算机上完成，而不需要物理样机的制造和测试，也不需要材料采购、开模、工装夹具、生产制造、设备、测试等耗时耗资巨大。

等到数字样机和计算机测试做一遍又一遍，最后再去做几个物理样机制造和测试，产品基本就可以定型了。

就拿飞行器的设计来说，众所周知，飞行器可以克服起飞时的重力，依靠飞行器机体，主要是机翼上的空气以一定的速度、角度产生升力。

这是一个由空气动力学引起的问题，当飞机以一定速度和角度切开空气时，空气会绕着机身流动，在机身的不同位置会有不同的气压，速度，例如机翼，上下表面的压力差就构成了向上提升飞机的升力。

可用一组称为Navier-Stocks方程的偏微分方程来精确描述空气绕流飞机的运动过程，该方程于1827年由法国和英国科学家联合提出。

CAE软件及其运用现状分析

CAE软件及其运用现状分析一、在工程设计中的应用：1.结构分析：CAE软件可以通过有限元分析方法对产品的结构进行强度、刚度等性能分析，并进行结构优化，提高产品的可靠性和安全性。

2.流体力学：CAE软件可以模拟液体和气体在管道、容器、风洞等中的流动行为，优化流体系统的设计和效率。

3.热传导：CAE软件可以分析热传导现象，并进行热交换器、散热器等热管理系统的设计和优化。

4.电磁场分析：CAE软件可以模拟电磁场的传播和分布情况，帮助设计电路、电感、变压器等电子产品。

二、CAE软件的特点：1.高度精确性：CAE软件基于数学模型和物理原理进行分析和仿真，具有高度精确性，可以准确预测产品在不同工况下的性能。

2.高效性和节省成本：使用CAE软件可以快速进行多种分析和优化，避免了繁琐的实验过程，减少了时间和成本的浪费。

3.多学科集成：CAE软件可以模拟多学科的物理现象，并进行多学科的集成分析，帮助工程师进行全面的设计优化。

4.交互性和可视化：CAE软件具有友好的用户界面和可视化结果展示，工程师可以直观地观察和分析产品的性能。

三、CAE软件的发展趋势：1.多物理场耦合分析：随着工程领域的不断发展，产品的设计越来越复杂，多种物理场之间的耦合效应也变得重要。

未来的CAE软件将更加注重多物理场之间的耦合分析和优化。

2.大规模计算能力：CAE分析需要进行大规模的数值计算，需要庞大的计算资源支持。

未来的CAE软件将更加注重提高计算能力和效率，以满足工程师复杂问题的分析需求。

3.智能化和自动化：未来的CAE软件将更加注重智能化和自动化的功能，通过模型预测和优化算法等技术，提供更精确、高效的分析和优化结果。

4.云计算和协同工作：云计算可以提供大量的计算资源，并实现CAE 软件在云端的远程使用和数据共享。

未来的CAE软件将更趋向于在云端进行分析和协同工作，提高工程师的工作效率和沟通效果。

总之，CAE软件的应用不断拓宽，涉及的行业和领域越来越广泛，未来的发展空间也非常广阔。

汽车产品设计制造中CAE技术的运用

汽车产品设计制造中CAE技术的运用随着汽车工业的不断发展，汽车产品的设计和制造也在不断追求更先进的技术和工艺。

在汽车产品设计制造过程中，CAE（Computer Aided Engineering）技术的运用日益广泛，成为汽车设计制造过程中不可或缺的重要技术工具。

本文将从CAE技术的定义、优势、应用和发展趋势等方面进行探讨，以期更加深入了解CAE技术在汽车产品设计制造中的作用和意义。

一、CAE技术的定义CAE（Computer Aided Engineering）是指使用计算机进行工程设计、分析和制造的技术手段。

它是一种工程设计和分析的方法，利用计算机进行模拟和仿真，以辅助工程师进行设计和分析，从而提高产品的质量和性能，减少成本和时间。

CAE技术以其快速、精确、可靠的特点，为工程师提供了强大的工具和支持，成为汽车产品设计制造中不可或缺的技术手段。

1. 减少试验验证次数：CAE技术可以通过仿真和模拟的手段，快速准确地分析产品的性能和行为，减少了试验验证的次数，节省了时间和成本。

2. 优化设计方案：通过CAE技术，工程师可以多方面、多角度地对产品进行分析和评估，优化设计方案，提高产品的质量和性能。

3. 提高产品的可靠性：CAE技术可以对产品进行可靠性分析，预测产品的寿命和损耗，帮助工程师提前发现问题，减少故障率。

4. 辅助制造工艺：CAE技术可以进行成型、焊接、装配等工艺仿真，帮助制造工程师优化工艺流程，提高生产效率和质量。

5. 提高市场竞争力：通过CAE技术的运用，可以加快产品的研发周期，提高产品的质量和性能，从而提升企业在市场竞争中的地位和声誉。

1. 结构分析：CAE技术可以对汽车的车身、底盘、发动机等部件进行结构分析，评估其强度、刚度、稳定性等性能，为产品设计和制造提供重要的参考依据。

2. 疲劳分析：汽车在长期使用过程中会受到不同方向的载荷作用，CAE技术可以对汽车的零部件进行疲劳分析，预测零部件的寿命和损耗，提高产品的可靠性和安全性。

第二讲CAE技术发展及趋势

第二讲 CAE技术发展概况与趋势1、CAE技术的发展阶段时间利用计算机进行必要的分析计算, 从计算机一发明便开始了。

1953年, 人们开始运用收敛算法进行电力变压器的计算.其后, 由于有限元技术在喷气式飞机机翼结构中的成功运用(1956年),CAE 概念逐渐成形。

上世纪60年代,CAE技术处于探索时期。

因为当时的计算机的硬件内存少、磁盘的空间小、计算速度慢等特点,其分析的对象主要是航空航天设备结构的强度、刚度以及模态实验和分析问。

70～80年代是CAE技术蓬勃发展时期。

这一时期的CAE发展的特点:软件主要集中在计算精度、速度和硬件平台的匹配、计算机内存的有效利用及磁盘空间的利用。

有限元分析技术在结构分析和场分析领域获得了很大的成功。

使用者多数为专家且集中在航空、航天、军事等几个领域。

这些使用者往往在使用软件的同时进行软件的二次开发。

90年代是CAE技术成熟壮大阶段。

这一时期的CAE软件一方面与CAD软件紧密结合,另一方面扩展CAE本身的功能。

并将有限元技术与实验技术有机地结合起来, 开发了实验信号处理、实验与分析相关等分析能力。

经过了50多年的洗礼CAE技术已经逐步走向成熟,现今CAE技术作为一门新兴的学科走进了大学也成为各大企业在设计新产品的过程中必不可少的一环。

但对于CAE技术的用户企业和提供商而言,CAE技术仍然面临着使用复杂,工程师理论知识缺乏,缺少经验以及计算机硬件与软件结合等诸多问题。

2、CAE技术的层次化发展从发展层次看, CAE技术分析的特点,一方面是实现局部到整体的跨越,即从服务于细化设计的零部件分析迈向整体化系统分析；另一方面是从孤立的产品分析向产品、环境、人综合模拟的方向迈进.从这方面来考察, CAE分为数值计算、仿真模拟以及与虚拟现实(VR/Vi rtual Reality)技术相交汇的3个层次。

最初级的CAE分析是数字化手法, 包括分析零部件过程中所采用的数值算法和关系列式, 以及针对特定问题编制的软件包。

CAE技术的应用和发展趋势-大米的博客-中华工程师网

CAE技术的应⽤和发展趋势-⼤⽶的博客-中华⼯程师⽹产品仿真技术——CAE可以说是现代产品研发中出现最早的技术，但它却从来没有⽕起来过，不温不⽕地发展着。

但这并不妨碍它成为促进世界⼯业产品进化的最重要的技术，是它⼀直刺激着⼯业产品和技术的创新。

CAE和其它诸如信息化产品最本质的区别在于：其它信息化产品让企业降低了成本，⽽CAE为企业产品产⽣了⾼附加值，真正能为现代企业创造⾼额利润，这才是提⾼企业核⼼竞争⼒的关键所在。

笔者注意到，随着⼈们对CAE技术价值的认识逐步深刻和CAE技术本⾝的发展，含蓄的CAE技术正在⽕起来。

本⽂就CAE技术的应⽤和发展趋势和读者探讨，希望得到读者的批评指正。

1. 趋势⼀：仿真驱动研发流程现代产品研发流程中，通常使⽤CAD建模，⽤CAE进⾏仿真。

因此，许多⼈的眼⾥，CAE理所当然是CAD的后端技术了。

但其实恰恰相反，在先进研发流程中，CAE是CAD的“先⾏”技术。

在新产品设计周期⾥，CAD付诸实施之前，CAE已经⾏动了。

CAD并不是贯穿整个研发周期的技术，CAE却是，它在产品研发全过程中影响着设计。

仿真技术越早地被应⽤于设计流程，它产⽣的投资回报率也将越⾼。

ANSYS公司有⼀经典之语切中要害：Never early to use CAE（CAE永不嫌早）！详细设计之前，在计算机上进⾏虚拟实验（仿真），来预测产品是否可⾏，可以省略⼤量的真实实验，从⽽节省时间及成本，防⽌各种意外的发⽣，保证详细设计的⾼成功率，避免后期设计中的颠覆性问题。

在详细设计的任何时期，CAE技术都将发挥其巨⼤作⽤，任何不能确认合理的细节，都可以通过CAE技术来验证，将所有潜在的问题解决在萌芽之中。

图1 产品仿真的投资回报CAE技术的采⽤，在研发流程的前期看似投⼊⽐较⾼，但越到后来投⼊越低，回报越⾼：产品可更早推向市场，且质量更⾼。

2. 趋势⼆：核⼼功能深⼊化，使⽤环境简单化仿真技术在向专业化⽅向深⼊发展，仿真环境却逐步浮向使⽤者⼿边；核⼼技术在远离使⽤者，仿真结果却逼近真实世界。

2024年CAE市场发展现状

2024年CAE市场发展现状1. 引言计算机辅助工程（Computer-Aided Engineering，简称CAE）是一种利用计算机软件来进行工程设计、分析和优化的技术。

近年来，CAE市场取得了快速发展，其在各个领域的应用越来越广泛。

本文将介绍CAE市场的现状，并探讨其发展趋势。

2. CAE市场规模根据市场研究机构的数据显示，CAE市场在过去几年中保持了稳定增长的态势。

据预测，到2025年，全球CAE市场规模将达到xxx亿美元。

这一增长主要受益于工程领域的数字化转型，以及制造业和汽车行业对CAE技术的广泛应用。

3. CAE市场应用领域CAE技术在各个行业中都得到了广泛应用。

以下是一些主要应用领域的介绍：3.1 汽车行业CAE在汽车行业中的应用非常广泛。

汽车制造商利用CAE技术进行车身设计、碰撞测试、空气动力学分析等，大大缩短了产品开发周期，并提高了产品质量和安全性。

3.2 能源行业在能源行业中，CAE技术被用于优化发电厂和核电站的设计，以及提高发电效率和安全性。

此外，CAE还可以用于风力发电机组和太阳能电池板的设计和优化。

3.3 航空航天行业航空航天行业对CAE技术的需求也非常大。

CAE可以用于飞机的结构设计、翼型优化、气动导航分析等。

借助CAE技术，航空航天企业可以更好地理解飞机的性能，并提高研发效率。

3.4 电子行业在电子行业中，CAE技术被广泛用于电路设计和电子元件的热分析。

借助CAE软件的仿真功能，设计人员可以在实际制造之前模拟电路的性能，并进行选材和优化。

4. CAE技术发展趋势CAE技术在不断发展和演进中，以下是几个主要的发展趋势：4.1 云计算随着云计算的普及，越来越多的CAE软件开始支持云端部署和运行。

这使得用户可以随时随地使用CAE工具，无需安装和维护复杂的软件环境。

4.2 多物理场耦合未来的CAE软件将更加注重多物理场的耦合。

例如，在进行汽车碰撞仿真时，需要综合考虑结构、材料、动力学等方面的因素。

(发展战略)综述CAE技术的发展和应用最全版

（发展战略）综述CAE技术的发展和应用综述CAE技术的发展和应用引言CAE(计算机辅助工程)的特点是以工程和科学问题为背景，建立计算模型且进行计算机仿真分析。

壹方面，CAE技术的应用，使许多过去受条件限制无法分析的复杂问题，通过计算机数值模拟得到满意的解答；另壹方面，计算机辅助分析使大量繁杂的T程分析问题简单化，使复杂的过程层次化，节省了大量的时间，避免了低水平重复的工作，使工程分析更快、更准确。

在产品的设计、分析、新产品的开发等方面发挥了重要作用，同时cAE这壹新兴的数值模拟分析技术在国外得到了迅猛发展，技术的发展又推动了许多相关的基础学科和应用科学的进步。

1概论CAE技术1．1CAE技术简述CAE即计算机辅助工程是用计算机辅助求解复杂丁程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的壹种近似数值分析方法。

随着计算机技术的普及和不断提高，CAE系统的功能和计算精度都有很大提高，各种基于产品数字建模的CAE系统应运而生，且已成为结构分析和结构优化的重要工具，同时也是计算机辅助4c系统(CAD，CAE，CAPP／CAM)的重要环节。

CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)和CAPP(计算机辅助工艺)等都属于计算机辅助工程(CAE)，而计算流体动力学CFD 和有限元分析(FEA)等则是支撑CAE的分析工具和手段。

采用CAD技术来建立CAE 的几何模型和物理模型。

完成分析数据的输入，通常称此过程为CAE的前处理。

同样，CAE的结果也需要用CAD技术生成形象的图形输出，如生成位移图、应力、温度、压力分布的等值线图，表示应力、温度、压力分布的彩色明暗图，以及随机械载荷和温度载荷变化生成位移、应力、温度、压力等分布的动态显示图。

我们称这壹过程为CAE的后处理。

1．2CAE技术发展历程CAE的理论基础有限元法：20世纪40年代起源于土木工程和航空工程中的弹性和结构分析问题的研究。

CAE技术的发展、应用及我国推广现状

CAE技术的发展、应用及我国推广现状[引言]：模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高，传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。

计算机辅助工程（CAE）技术已成为塑料产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。

同传统的模具设计相比，CAE技术无论在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。

近几年，CAE技术在汽车、家电、电子通讯、化工和日用品等领域逐步地得到了广泛应用。

一、CAE技术--模具设计的发展趋势目前，世界塑料成型CAE软件市场由美国上市公司Moldflow公司主导，该公司是专业从事注塑成型CAE软件和咨询公司，自1976年发行了世界上第一套流动分析软件以来，一直在此领域居领先地位。

利用CAE技术可以在模具加工前，在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。

这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义。

在今天，塑料模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用CAE技术。

这是发展的必然趋势。

注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。

传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期。

采用CAE技术，可以完全代替试模，CAE技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造之前，预测塑料熔体在型腔中的整个成型过程，帮助研判潜在的问题，有效地防止问题发生，大大缩短了开发周期，降低生产成本。

计算机辅助工程(cae)在我国应用的现状和未来发展的趋势

计算机辅助工程(cae)在我国应用的现状和未来发展的趋势计算机辅助工程（CAE）在我国应用的现状和未来发展的趋势导语：计算机辅助工程（CAE）是利用计算机软件和硬件设备来辅助工程设计、测试和分析的一种技术手段。

随着科技的不断发展，CAE在我国的应用越来越广泛，涉及领域也越来越多。

本文将对CAE在我国的现状和未来发展趋势进行全面评估和探讨，以期能更深入地理解这一重要的工程技术手段。

一、CAE在我国的现状1.1 CAE技术在工程设计中的应用在我国，CAE技术在工程设计中的应用已经非常普遍。

无论是机械制造、航空航天、汽车工业，还是建筑设计、电子电气等领域，都离不开CAE技术的支持。

通过CAE技术，工程师们可以进行虚拟设计、分析和优化，大大提高了工作效率和设计质量。

1.2 CAE技术在工程仿真和测试中的应用另外，在工程仿真和测试领域，CAE技术也扮演着重要角色。

通过建立模型、进行仿真分析，工程师们可以事先发现设计中的缺陷和问题，并加以改进，避免了大量的实际试验和测试成本。

1.3 CAE技术在高新技术领域的应用随着我国高新技术产业的快速发展，CAE技术在航空航天、新能源、新材料等领域的应用也越来越广泛。

飞机设计、石油勘探、材料研发等领域都需要大量的CAE技术支持。

二、CAE在我国的未来发展趋势2.1 人工智能与CAE技术的结合随着人工智能技术的发展，相信未来CAE技术会与人工智能技术相结合，实现更智能化的工程设计和仿真。

通过机器学习和深度学习等技术，CAE可以更准确地模拟真实环境，增强工程设计的智能化和自适应性。

2.2 多物理场耦合仿真技术的发展在未来，多物理场耦合仿真技术将是CAE发展的一个重要方向。

工程设计中经常涉及到多种物理场的耦合，如结构力学、流体动力学、热传导等。

未来CAE技术会更多地关注多物理场的耦合仿真，以实现更真实的工程仿真分析。

2.3 CAE技术在智能制造中的应用随着工业4.0的发展，智能制造将成为未来的发展趋势。

计算机辅助工程(CAE)的发展及应用

浅谈计算机辅助工程(CAE)的发展及应用摘要计算机辅助工程,即cae(computer aided engineering),是一个涉及面广、集多学科与工程技术于一体的综合性、知识密集型技术。

在产品开发阶段,企业应用cae能有效地对零件和产品进行仿真检测,确定产品和零件的相关技术参数,发现产品缺陷、优化产品设计,并极大降低产品开发成本。

在产品维护检修阶段能分析产品故障原因,分析质量因素等。

目前,cae主要应用于汽车、航空、电子、土木工程、通用机械、兵器、核能、石油和化工等行业。

本文主要阐述了计算机辅助工程的发展过程,介绍了计算机辅助工程软件的分类和应用现状,并着重对有限元软件abaqus的应用架构进行了详细介绍。

关键词计算机辅助工程;有限元;abaqus中图分类号tb237 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)25-0232-021 cae技术发展概述cae是以有限元法、有限差分法及有限体积法为数学基础发展起来的。

其中有限元分析在cae中运用最广,基于有限元技术的cae软件,在数量及应用范围上都处于主要地位。

有限单元法的基本思想是将物体离散成有限个简单单元的组合,用这些单元的集合来模拟或逼近原来的物体,从而将一个连续的无限自由度问题简化为离散的有限自由度问题。

物体被离散后,通过对其中各个单元进行单元分析,最终得到对整个物体的分析结构。

随着单元数目的增加,解的近似程度将不断增大和逼近真实情况。

cae技术发展大致可分为4个阶段(与计算机硬件发展密切相关):第一阶段是上世纪五六十年代,主要开发基本的结构分析程序,基于力法和简单的二维和三维位移有限元法;第二阶段是上世纪七十年代,主要开发通用有限元程序,如nastran、ansys、marc、sap等,也产生了混合元和杂交元理论,形成高效数值求解器,线性静力问题求解基本成熟;第三阶段是上世纪八十年代,主要完善及扩充通用有限元软件,产生了结构优化设计技术、前后置处理软件及计算机辅助设计系统,出现了断裂力学的奇异元技术、边界元技术、有限元与其他数值方法联合求解技术;第四阶段从上世纪九十年代中期至今,是微机、网络和仿真时代,一方面,计算结构技术软件适应新的计算机环境;另一方面,计算结构技术与其他学科的综合技术发展迅速,迎来了结构仿真和虚拟验证时代的到来。

综述CAE技术的发展和应用

迅猛发展，及在内燃机行业的广泛应用和对产品创新的促进。以关键词：算机辅助工程有限元分析概念设计阶段详细设计阶段计
引言
发展可以追溯到ＡｅａｄｒＨｒｎｋｆ（９１和Ｒｃａｌｎｅｘｅｉｎｏ１４）ｉｒｈｄ
ＣＥ（算机辅助工程）特点是以工程和科学问题Ａ计的为背景，建立计算模型并进行计算机仿真分析。一方面，ＣＥ技术的应用，许多过去受条件限制无法分析的复杂Ａ使问题，过计算机数值模拟得到满意的解答；一方面，通另计算机辅助分析使大量繁杂的工程分析问题简单化，复杂使的过程层次化，节省了大量的时间，免了低水平重复的避工作，使工程分析更快、准确。产品的设计、析、产更在分新
起来。近１Ｏ年来，有限元法的应用范围有了大幅度的提
品的开发等方面发挥了重要作用，同时ＣＥ这一新兴的Ａ
数值模拟分析技术在国外得到了迅猛发展，术的发展又技
推动了许多相关的基础学科和应用科学的进步。
设计与研究
２５
综述ＣＥ技术的发展和应用Ａ
孙东印司建明李郁
（．山东省内燃机研究所，南２０１２中国石化集团齐鲁石化公司，淄博２５０１济５０４；．５４０）

cae 研究报告

cae 研究报告CAE (Computer-Aided Engineering) 研究报告一、引言CAE技术，即计算机辅助工程，是一种利用计算机进行工程分析和设计的工具。

通过CAE技术，工程师可以在设计阶段预测和优化产品的性能，从而减少试验次数，降低开发成本，提高产品质量。

本报告将对CAE技术的发展、应用和未来趋势进行深入探讨。

二、CAE技术的发展CAE技术的起源可以追溯到20世纪50年代，当时计算机开始被用于解决复杂的工程问题。

早期的CAE技术主要集中在结构分析和流体动力学方面。

随着计算机技术的不断发展，CAE技术的应用范围也在不断扩大，包括热力学、电磁学、声学、生物学等多个领域。

三、CAE技术的应用CAE技术在许多行业中都有广泛的应用。

例如，在汽车行业中，CAE技术被用于设计和优化汽车的外观、结构和性能。

在航空航天领域，CAE技术用于设计和优化飞行器的结构和性能。

在生物医学工程中，CAE技术用于设计和优化医疗器械和人体植入物的性能。

四、CAE技术的未来趋势随着科技的不断发展，CAE技术也在不断进步。

未来，CAE技术将更加智能化和自动化，能够更好地模拟和预测产品的性能。

同时，随着云计算和大数据技术的发展，CAE技术将更加高效和可靠，能够处理更大规模的数据和更复杂的模型。

此外，随着CAE技术的普及，更多的工程师和学生将能够掌握这一技术，从而推动工程领域的发展。

五、结论CAE技术是工程领域的重要工具，能够帮助工程师在设计阶段预测和优化产品的性能。

随着科技的不断发展，CAE技术也在不断进步和完善，其应用范围也在不断扩大。

未来，随着智能化、自动化、云计算和大数据技术的发展，CAE技术将更加高效和可靠，能够更好地服务于工程领域的发展。

(完整版)CAE技术及其在车辆行业的运用

本文在简要介绍CAE及其分支虚拟样机技术的基础上，以世界几个著名公司的CAE应用情况阐明了CAE技术的重要作用。

本文以作者所在单位的具体情况为出发点，阐述了应用CAE 技术的迫切性和美好的应用前景，并结合作者的实践，提出了一些具体建议。

一、CAE技术简介1.CAE技术2.CAE软件3.CAE内涵4.CAE在产品研制中的作用二、虚拟样机1.虚拟样机技术2.虚拟样机技术的特点3.虚拟样机应用效果三、CAE技术发展趋势四、CAE技术应用实例五、几点建议一、CAE技术简介1.CAE技术随着科技的发展进步，产品在趋于多样化、智能化的同时，会不可避免地趋于复杂化。

对于复杂的工程，人们都希望能在产品生产以前对设计方案进行精确的试验、分析和论证，这些工作需要借助计算机实现，就是计算机辅助工程，即CAE（Computer Aided Engineering）。

CAE是包括产品设计、工程分析、数据管理、试验、仿真和制造的一个综合过程，关键是在三维实体建模的基础上，从产品的设计阶段开始，按实际条件进行仿真和结构分析，按性能要求进行设计和综合评价，以便从多个方案中选择最佳方案，或者直接进行设计优化。

目前，为了更好地进行各工程阶段的工作，设计人员已越来越多地运用计算机辅助手段，于是产生了一系列的技术分支，如计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）、计算机辅助试验CAT（Computer Aided Test）、计算机辅助工艺过程设计CAPP（Computer Aided Process Planning）以及计算机辅助制造CAM（Computer Aided Manufacturing）等，有时将它们统称为CAX技术。

2.CAE软件在工程中应用CAE技术，需要一个载体，而CAE技术的载体就是CAE软件。

CAE软件是结合计算力学、计算数学、相关的工程科学、工程管理学和现代计算技术，而形成的综合性、知识密集型信息产品。

机械制造CAE技术

机械制造CAE技术机械制造是现代工业的核心领域之一，而CAE技术（计算机辅助工程）在机械制造中扮演着重要的角色。

CAE技术通过计算机模拟与分析，为机械制造提供了更高效、更准确的解决方案。

本文将探讨机械制造中的CAE技术及其应用。

一、CAE技术的概述CAE技术是一种通过计算机模拟与分析的方法，用于解决工程问题。

它主要包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助分析（CAA）和计算机辅助制造（CAM）等方面。

其中，CAA是机械制造中最为重要的环节，它通过建立数学模型和应用仿真软件，对机械系统进行静力学分析、动力学分析、疲劳与强度分析等。

二、CAE技术在机械制造中的应用1. 机械零部件设计与优化CAE技术可以在设计阶段，通过建立零部件的三维模型，并应用有限元方法进行强度与刚度分析。

通过对零部件的优化设计，可以降低成本、提高工作性能，保证产品质量。

2. 机械系统的动力学分析CAE技术可以模拟机械系统的运动状态，并通过建立动力学模型进行分析。

通过对机械系统的动力学分析，可以评估系统的稳定性、振动特性等，并为系统的优化设计提供依据。

3. 疲劳与寿命分析机械制造中的零部件往往需要长时间的工作，因此其疲劳与寿命分析显得尤为重要。

CAE技术可以模拟零部件的工作条件，通过应力与应变的分析，评估零部件的寿命，并提出改进措施。

4. 制造过程的模拟与优化除了在设计阶段应用CAE技术外，它还可以在制造过程中发挥作用。

通过对制造过程进行模拟与优化，可以提高生产效率、减少成本，保证产品质量。

三、CAE技术的优势1. 提高工程设计效率CAE技术通过快速构建模型、进行仿真分析，可以大大缩短设计周期，提高设计效率。

相比传统的试验方法，CAE技术具有更快的反馈速度，可以迅速评估设计方案的优劣。

2. 准确预测真实工况传统的试验方法受到许多限制，如条件受限、成本高昂等。

而CAE 技术可以模拟真实的工况，并通过数学模型进行分析，可以更准确地预测材料的强度、零部件的变形等。

CAE丨浅析CAE作用及主流CAE软件

CAE⼁浅析CAE作⽤及主流CAE软件CAE(Computer Aided Engineering）是⽤计算机辅助求解复杂⼯程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动⼒响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等⼒学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的⼀种近似数值分析⽅法。

CAE从60年代初在⼯程上开始应⽤到今天，已经历了50多年的发展历史，其理论和算法都经历了从蓬勃发展到⽇趋成熟的过程，现已成为⼯程和产品结构分析中(如航空、航天、机械、⼟⽊结构等领域）必不可少的数值计算⼯具，同时也是分析连续⼒学各类问题的⼀种重要⼿段。

随着计算机技术的普及和不断提⾼，CAE系统的功能和计算精度都有很⼤提⾼，各种基于产品数字建模的CAE系统应运⽽⽣，并已成为结构分析和结构优化的重要⼯具，同时也是计算机辅助4C系统（CAD/CAE/CAPP/CAM）的重要环节。

01 CAE到底是什么CAE（Computer Aid Engineer，计算机辅助⼯程）。

按中国话的语法习惯，“计算机辅助⼯程”是不太容易理解的，⼯程有什么好辅助的呢，这⾥可以换⼀种说法：“计算机辅助⼯程计算”，是不是觉得好理解了些呢。

将CAE理解为计算机辅助⼯程计算，以与计算机辅助⼯程设计（CAD）相区分，以避免混淆。

⼜有⼈问了：“⼯程计算指的是什么？⼯程上有什么需要计算的？设计完了不就OK了么？”那么我要问了：“设计的出来的各种数据是凭空想象出来的么？产品的长宽⾼、材料的性能要求、加⼯装配要求等等各种要求是拍脑袋得到的么？难道不需要计算？”。

因此在⼯程上，CAE 所做的计算⼯作是⽤于产品设计的，是为产品设计服务的。

(在科学研究上，CAE有另外的⽤途，后⾯再说。

)在产品设计的前期、中期及后期，都有可能会应⽤到CAE。

在前期，CAE主要⽤于概念设计；在中期，CAE主要⽤于优化设计；在后期，CAE主要⽤于性能校核。

CAE的位置越靠前，对产品设计越有利。

很不幸的是，⽬前我们国家CAE的应⽤⼤部分⽤于产品设计末期，上述⽤得好的企业可能⽤于中期。

CAE软件的作用

CAE软件的发展趋势CAE软件的发展趋势。

摘要CAE是一种迅速发展中的信息技术，是实现对工程和产品进行计算分析、模拟仿真，对设计方案和制造工艺进行优化的工程软件;是支持工程师进行创新设计的最重要的工具和手段，也是工程科学家进行科学和技术研究的三大手段之一。

它可以帮助科学家揭示用物质实验手段尚不能揭示或很难揭示的科学奥秘和科学规律;同时，它也是应用科学家的研究成果(包括：理论、方法和科学数据)的归属之一，做成软件和数据库，加入到CAE软件中，构成推动工程和产品创新的最新生产力。

关键词 CAE一、CAE的发展计算机及其信息技术的飞速发展为CAE提供了强有力的技术支撑，计算数学、计算力学、计算工程科学和工程管理学的发展为CAE提供了新的科学知识，大型复杂工程建设和创新产品的研发则为CAE提供了强大的动力。

未来十年间，伴随着航空航天、生物医学、信息技术等高科技及其产品的发展，CAE 软件无论在功能上、还是性能上，都将会迅速增强与扩展。

在功能方面，伴随着高科技工程和产品研发对可变形体与多体耦合体系分析、多相多态介质的多物理场耦合分析以及微机电系统计算分析的需求，CAE 软件的如下功能会有明显的增强：可变形体与多体耦合体系的动力、振动分析;多相多态(流、固、气)介质耦合体系，在多物理场(力场、温度场、电磁场等)耦合作用下的非线性分析;微机电系统分析;以及材料及结构性能一体化的设计计算与多目标优化等。

随着材料科学与材料制备技术的发展，新材料设计与制备正在被纳入创新工程和产品的研发之中。

因此，需要从材料设计到工程/产品设计计算、优化于一体的CAE软件，辅助于材料设计、制备，构件与产品的设计与制造，整体模拟仿真，材料及结构性能的一体化优化，以及多物理场(热、力、电、磁等)耦合作用下的物理和力学性能计算与组合优化。

值得指出，从基本组分材料及其就位性制成复合材料，从复合材料做成构件，再由构件装配成产品，存在着从微观、细观到宏观的多尺度现象。