CAE在产品研发流程各阶段的主要工作
CAE简介
2CAE简介作为国内工业界推广应用CAE的基础，有必要简要介绍CAE的概念、应用、分析过程、作用及发展趋势。
一方面，对CAE有初步的又是较系统的认知，另一方面，在了解国际范围内CAE应用的历史和现状的基础上，CAE的各类用户可以对自身目前CAE的应用进行多视角的比较。
2.1 CAE的基本概念、特点及作用广泛地说，CAE可以包括工程和制造业信息化的所有方面，但是目前通常所说的CAE主要指用计算机及其相关的软件工具对工程、设备及产品进行功能、性能与安全可靠性进行分析计算、校核和量化评价；对其在给定工况下的工作状态进行模拟仿真和运行行为预测；发现设计缺陷，改进和优化设计方案，并证实未来工程、设备及产品的功能和性能的可用性和可靠性。
一般地，CAE在工程应用上的定义为：CAE是一种在二维或三维几何形体（CAD）的基础上，运用有限元（FE）、边界元（BE）、混合元（ME）、刚性元（RE）、有限差分和最优化等数值计算方法并结合计算机图形技术、建模技术、数据管理及处理技术的基于对象的设计与分析的综合技术和过程。
其核心技术为有限元与最优化技术。
CAE的特点是以工程和科学问题为背景，建立相应的计算模型并进行计算机仿真分析。
一方面，CAE技术的应用，使许多过去受方法和条件限制无法分析的很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题，通过计算机数值模拟可得到满意的解答；另一方面，CAE使大量繁杂的工程分析问题简单化，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、新产品的开发以及对已有产品的故障分析等方面发挥了重要作用。
同时，CAE技术的迅速发展和应用又推动了许多相关的基础学科和应用科学的进步。
还应客观地说明，在产品开发中，由概念设计、初步设计、详细设计到试验，再修正设计，再试验，直到满足产品要求，试验一直是不可或缺的。
CAE仿真分析技术的引入也许永远不能彻底消除这一既费时又费料的环节，但是已经被成功应用，最大限度地减少或缩短了这一环节。
cae在现代产品设计中的作用和价值
cae在现代产品设计中的作用和价值
1. CAE的意义
在现代产品设计中，计算机辅助工程（Computer Aided Engineering, CAE）在产品研发中的作用愈发重要。
CAE能在设计阶段快速模拟出产品的性能、可靠性和耐用度，帮助企业节约时间和成本，降低风险，提升竞争力。
2. CAE的类型
CAE主要分为三类：有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）、计算流体力学（Computational Fluid Dynamics， CFD）和多
体动力学（Multibody Dynamics， MBD）。
其中，FEA主要用于分析产品的受载情况和材料力学性质。
CFD用
于分析产品的流体力学性能，如流量、压力、温度等。
MBD则主要用于分析产品的运动学性质，如加速度、速度、位移等。
3. CAE的价值
通过CAE，企业可以预测产品性能，快速优化设计，将产品推向
市场前沿。
CAE的精准性和可重复性可以帮助企业降低试验成本和风险。
同时，CAE还可以提供实时数据反馈，使设计人员可以快速地调整产品设计以满足客户的需求和市场的变化。
CAE应用在产品研发中的好处是显而易见的。
通过CAE，企业可以大大提高产品质量，降低开发成本和时间，增强产品的可靠性和耐久性，从而使产品更有市场竞争力。
cae工程师 职责
cae工程师职责CAE工程师职责CAE（Computer-Aided Engineering）工程师是指利用计算机辅助工程技术进行工程设计与分析的专业人员。
他们在产品设计和研发过程中扮演着重要的角色。
下面将介绍CAE工程师的职责和工作内容。
1. 产品设计支持：CAE工程师利用计算机辅助工程软件，对产品进行设计和模拟分析。
他们可以根据不同的需求和要求，通过调整产品的几何形状、材料属性和工艺参数等，来优化产品的性能和功能。
2. 数值分析：CAE工程师使用有限元分析（FEA）等数值分析方法，对产品的结构、热流、流体力学等进行模拟和分析。
通过数值计算和仿真，他们可以预测产品在不同工作条件下的性能和行为，并对设计进行优化。
3. 产品可靠性评估：CAE工程师可以通过模拟产品在各种工作条件下的使用情况，评估产品的可靠性和寿命。
他们可以分析产品的强度、刚度、疲劳寿命等关键参数，为产品的改进和升级提供依据。
4. 故障分析和优化：当产品出现故障或性能不达标时，CAE工程师可以利用CAE工具和技术，对故障原因进行分析和诊断。
他们可以通过模拟和仿真，找出故障点并提出改进措施，以提高产品的可靠性和性能。
5. 制造工艺优化：在产品设计过程中，CAE工程师可以与制造工程师合作，对产品的制造工艺进行优化。
他们可以通过模拟和分析，评估不同的生产工艺对产品质量和成本的影响，并提出改进建议。
6. 新技术应用：CAE工程师需要关注行业的最新技术和发展趋势，将其应用到产品设计和分析中。
他们可以探索新的仿真方法和工具，提高工作效率和分析精度。
7. 报告和沟通：CAE工程师需要编写和撰写分析报告，将分析结果和建议向项目团队和管理层进行沟通。
他们还需要与其他工程师和相关部门进行协调和合作，共同解决设计和分析中的问题。
8. 持续学习：作为工程技术领域的专业人员，CAE工程师需要不断学习和更新知识。
他们需要了解最新的CAE工具和技术，提高自己的技能和能力。
CAE在产品设计中的应用
CAE在产品设计中的应用作者：韦亮来源：《科技与企业》2013年第18期【摘要】CAE（计算机辅助工程）是采用虚拟分析方法对结构（场）的性能进行模拟预测结构（场）的性能，优化结构（场）的设计，为产品研发提供指南，为解决实际工程问题提供依据。
本文主要针对CAE在产品设计中的应用进行研究，通过对CAE在产品设计中应用现状的分析，结合具体的产品设计实践，提出进一步优化和增强CAE在设计中应用的对策。
【关键词】CAE；产品设计；有限元分析；应用1、引言随着世界经济全球化进程的不断加快以及市场竞争的激烈程度不断提高，生产制造企业迫切需要缩短产品研发的周期和成本投入，CAE技术的大规模普及正式满足了这样的要求。
CAE（计算机辅助工程）的实质就是为工程设计提供一种用于计算和仿真的平台。
目前的CAE应用领域覆盖了电子设计、飞机、汽车等大量的工程领域，CAE技术在这些领域的大规模应用大大的缩短了产品的设计周期，加快了产品研发的速度，而且通过CAE虚拟模拟技术的应用，大大降低了产品研发的成本，也为企业提高经济效益带来了条件。
2、CAE内涵及设计通常情况下的产品设计采取的是首先进行产品的设计，然后通过CAE（计算机辅助工程）技术对设计的产品进行后期的基于软件平台的分析，在这种意义来讲，CAE技术是CAD （计算机辅助设计）技术的后续过程。
然而，随着经济社会的快速发展以及市场竞争的不断激烈，同时也是为了满足公司降低产品开发成本、缩短产品开发周期的需要，将CAE技术在产品开发中的应用进行了新的调整，更加倾向于将CAE技术置于CAD技术的前一阶段，即首先通过基于计算机的软件仿真技术对产品就行仿真，可以大幅度的缩短产品的开发周期，同时对于降低产品开发成本也有着显著效果。
CAE技术本身就是一种典型的设计方法，它的应用对于产品设计的整个流程都有着重要影响。
一般情况下，传统的经验设计思路虽然能够取得一定的效果，但是如果加入CAE技术的理性元素，就会使得产品设计的周期更短、质量更好。
仿真分析技术提升产品研发水平—CAE技术在整个产品生命周期的作用及投入产出(ROI)分析
行 的次 数 ，以提 高 运 载火 箭 和卫 星 的 可靠性 、降 低开 发 费用 。到 １９ ９１
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CAE软件在产品研发中的作用
1. CAE应用简述CAE（计算机辅助工程）分析是采用虚拟分析方法对结构（场）的性能进行模拟（仿真），预测结构（场）的性能，优化结构（场）的设计，为产品研发提供指南，为解决实际工程问题提供依据。
有限元分析（FEA）是以计算机为工具的数值计算分析方法。
有限元分析是CAE信息化软件的重要组成部分，CAE的应用首先是从有限元分析开始的。
1965年，美国的大型通用有限元分析程序MSC.NASTRAN首先应用于航空航天。
1975年，国内开始举办有限元学习班。
1980年，美国的有限元结构分析程序SAP5引进我国，有限元分析开始在我国推广，逐渐成为产品研发的重要工具。
有限元分析在优化结构设计、提高产品质量、减少试验样品、缩短产品研发周期、降低产品成本等方面发挥了巨大作用，取得了明显的经济效益。
有限元分析应用的发展与计算机软件和硬件的发展密切相关。
在有限元分析应用的初期，有限元分析程序没有前、后处理的功能，后来有限元分析有了前、后处理，其功能也在不断完善。
在有限元分析没有前、后处理功能的情况下，有限元分析模型的建立和计算结果的整理都是由人工完成的。
从1995年开始，国际上先进的三维计算机辅助设计（CAD）软件（UG，PRO/E等），和具有前、后处理功能的大型通用有限元分析程序（MSC.NASTRAN ，ANSYS 等）先后引进我国，设计人员实现了从二维制图到三维设计的转变。
有限元分析人员可以在结构件的三维实体几何图形上比较方便地用前处理划分网格，建立有限元模型，在计算机求解完成后用后处理显示计算结果，计算结果的可视化（动画显示）使计算结果一目了然。
有限元分析和前、后处理功能不断发展和完善，越来越自动化和智能化，有限元分析计算结果的精度也在不断提高。
以前计算机硬件落后、资源有限，有限元分析只好采用超单元和子结构的方法对大题目进行分析。
由于计算机的硬件在不断更新换代，以前的计算机已被淘汰，有限元分析已开始广泛使用新的高档微机、工作站、服务器或巨型机。
CAE行业简介
计算机辅助工程computer assistant engineering （CAE）一项工程，一般包含初步设计、试验、分析、工程设计、施工、建成和验收（评定）等若干阶段。
随着电子技术的迅速发展，人们越来越多地采用计算机做为辅助手段，更好地实现各工程阶段的工作，于是产生了一系列的科学分支，比如计算机辅助设计（CAD），计算机辅助试验（CAT），计算机辅助工艺过程设计（CAPP），以及计算机辅助制造（CAM）等等。
一项工程往往是比较复杂的，在正式工程设计之前，都要对设计方案进行精确的试验、分析和论证，并对正式施工的全过程进行严格的管理和监测。
这些工作借助计算机来实现，就是计算机辅助工程（简称CAE）。
可以说CAE是包括产品设计、工程分析、数据管理、试验、仿真和制造在内的计算机辅助设计和生产的综合系统。
CAE技术的应用范围很广，发展也相当快，当前CAE技术的功能主要有产品的建模、工程分析与仿真。
为了在计算机中分析和模拟一个产品，首先必须建立产品模型。
产品模型不仅包括与生产有关的所有信息，如几何形状、尺寸、精度、各表面的相互关系以及材料和热处理等信息，而且结构上还要清楚地表达这些信息之间的关联。
有了产品模型以后，即可研究产品在工作环境中的受力变形、振动及运动的情况，以便评定产品是否满足设计要求。
CAE的分析方法主要是有限元法和模态分析法。
所谓有限元法是用计算机把复杂的零件形体自动分割成有限个形状简单的小块（称网格单元），然后逐个分析、计算这些小单元体的变形，并按一定的关系求得零件的总变形。
模态分析法主要用于分析冲击和变负荷的动态结构，在振动分析的基础上可在计算机的屏幕上显示出结的动画。
对于一部由许多零件装配成的机器，可以用有限元法或模态分析法求出每个零件的变形或振动量，然后根据装配的连接条件求得整体结构的变形和振动。
CAE系统采用参数优化方法进行方案优选，使方案设计考虑的因素更为精细、全面和合理。
CAE系统也可以对运动的机构进行动态分析，并可画出机构运动的动画、以便检查机构的运动轨迹，校核运动件的干涉情况，还可计算出各构件的运动速度、加速度和受力的大小。
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1. 引言1.1 汽车产品设计制造中CAE技术的重要性在汽车产品设计制造过程中，CAE技术扮演着至关重要的角色。
CAE技术是计算机辅助工程的缩写，通过数值模拟方法和计算分析技术，可以对汽车产品进行多方面的设计、优化和验证，从而提高产品设计质量、缩短产品开发周期，降低产品研发成本。
CAE技术在汽车产品设计阶段的应用能够帮助工程师们进行结构强度、刚度、耐久性等方面的分析，预测产品在不同工况下的应力和变形情况，有效避免设计缺陷和隐患，提高产品的安全性和可靠性。
CAE技术在汽车产品制造阶段的应用可以帮助工程师优化且精准控制生产过程，减少废品率，提高生产效率并降低生产成本。
通过仿真模拟，可以提前发现潜在的生产问题，并及时调整生产方案。
CAE技术在汽车产品设计制造中的应用不仅提高了产品的设计质量和生产效率，还推动了汽车行业的技术创新和发展。
随着CAE技术的不断发展与进步，相信将为汽车行业带来更多的突破和发展机遇。
2. 正文2.1 CAE技术在汽车产品设计阶段的应用在汽车产品设计阶段，CAE技术的应用是非常关键的。
CAE技术可以帮助设计师快速准确地进行各种仿真分析，包括结构强度、热分析、流体动力学等，从而在设计阶段就能及时发现和解决问题，避免在后期制造和测试阶段造成成本和时间的浪费。
CAE技术可以通过虚拟原型的建立和测试，帮助设计师进行设计优化，提高产品设计的效率和质量。
通过CAE技术的应用，设计师可以在电脑上模拟各种复杂条件下的情况，快速评估各种设计方案的可行性和优劣，在实际制造之前就能够找出最佳的设计方案，从而提高产品的性能和可靠性。
CAE技术还可以帮助设计师进行多学科的优化设计，同时考虑结构、热功能、声学等多个方面的影响，从而实现产品的综合性能优化。
通过CAE技术的应用，设计师可以更加全面地了解产品的性能特点，并且在设计阶段就能够做出更加科学和合理的决策，从而提升产品的竞争力和市场表现。
整车NVH性能开发中的CAE技术综述
整车NVH性能开发中的CAE技术综述一、本文概述随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车品质的要求日益提高，整车的NVH（Noise, Vibration, and Harshness，即噪声、振动与声振粗糙度）性能已成为评价汽车品质的重要指标。
为了满足市场的需求和提升产品竞争力，整车NVH性能开发显得尤为关键。
在这个过程中，计算机辅助工程（CAE）技术以其高效、精准的特点，成为了NVH性能开发中不可或缺的工具。
本文旨在对整车NVH性能开发中的CAE技术进行全面综述。
我们将对NVH性能的重要性和影响因素进行简要介绍，以便更好地理解CAE技术在NVH性能开发中的应用背景。
接着，我们将重点分析CAE 技术在整车NVH性能开发中的应用现状，包括其在噪声控制、振动分析和声振粗糙度优化等方面的具体应用。
我们还将探讨CAE技术在NVH性能开发中的优势和局限性，以及未来可能的发展方向。
通过本文的综述，我们期望能够为从事整车NVH性能开发的工程师和研究人员提供有益的参考和启示，推动CAE技术在整车NVH性能开发中的进一步应用和发展。
二、NVH性能开发概述NVH（Noise, Vibration, and Harshness）性能是评价汽车乘坐舒适性的重要指标，涵盖了车内噪音、振动以及冲击等感觉。
随着消费者对汽车舒适性要求的日益提高，NVH性能的开发和优化在整车开发中占据了越来越重要的地位。
NVH性能开发不仅涉及到车辆设计、制造、试验等多个环节，还涵盖了声学、振动理论、材料科学等多个学科领域。
在整车NVH性能开发中，CAE（Computer-Aided Engineering）技术以其高效、精确的特点，成为了不可或缺的工具。
CAE技术可以对车辆的NVH性能进行仿真分析和预测，帮助工程师在车辆设计阶段就发现并解决潜在的NVH问题，避免了后期物理样车试验的繁琐和高昂成本。
同时，CAE技术还可以对不同的设计方案进行快速比较和优化，提高了整车的NVH性能开发效率。
cae数值模拟技术主要岗位
cae数值模拟技术主要岗位CAE数值模拟技术是现代工程设计领域必不可少的一项技术，它可以在设计过程中预测产品的性能、耐用性和寿命，提高产品研发效率和成本效益。
CAE数值模拟技术主要岗位可以分为以下几类：一、工程师。
CAE数值模拟工程师是CAE数值模拟技术领域的核心人才，需要掌握有限元、CFD、模态分析、疲劳寿命等技术，能够将CAD模型转化为数值模型，选择合适的计算方法和软件，进行求解和优化，得出正确的预测结果，并给出改进方案。
二、模型准备师。
模型准备师是CAE数值模拟工程师的助手和支持者，主要负责从CAD模型导出几何模型、划分网格、设置边界条件、准备求解任务等工作。
他们需要掌握一定的CAD和CAE软件的操作技能，能够快速准确地将CAD模型转化为数值模型，确保模型的准确性和可靠性。
三、后处理工程师。
后处理工程师是将CAE分析结果转化为可视化的、易于理解的图形或动画的专业人员。
他们需要对求解结果进行处理、分析和解释，让设计师和其他相关人员能够直观地理解分析结果，并提出改进意见。
四、软件开发工程师。
CAE数值模拟技术的快速发展需要相应的软件支持，因此，软件开发工程师也是CAE数值模拟技术领域不可或缺的一部分。
他们需要根据工程师和模型准备师的需求，开发集成化的CAE软件，使得数值模拟的过程更加自动化、精确和高效。
总之，CAE数值模拟技术主要岗位极其重要，这些岗位的专业人员需要具备较高的技术能力、操作技巧和工作素质，才能够保证产品研发的质量和效益。
因此，培养和招聘CAE数值模拟技术的人才是当今企业和工程设计领域的重要任务之一。
cae技术的使用流程 (2)
CAE技术的使用流程1. 介绍CAE（Computer-Aided Engineering）技术是指借助计算机和相关软件进行工程分析和设计的过程。
它是现代工程设计领域中非常重要的一部分，可用于模拟和优化复杂的工程系统，从而提高产品质量和性能，并减少开发成本。
本文将介绍CAE技术的使用流程。
2. CAE技术的分类CAE技术主要分为三个主要领域：2.1 结构分析主要用于模拟和评估各种工程结构（如建筑、车辆、航空航天器等）在各种负载条件下的性能。
结构分析可以帮助工程师进行强度、刚度、疲劳和振动等方面的评估。
2.2 流体分析流体分析主要用于模拟和预测液体和气体在各种流动条件下的行为。
它主要应用于汽车、航空航天、石油和化工等领域，帮助工程师分析流体动力学、传热和传质等问题。
2.3 热分析热分析主要用于模拟和评估工程系统在各种温度条件下的热梯度、热扩散和热传导等问题。
它主要应用于电子设备、发动机、炉燃烧器等领域，帮助工程师优化散热设计和热工性能。
3. CAE技术使用流程以下是一般的CAE技术使用流程：3.1 确定分析目标在使用CAE技术之前，首先需要明确分析的目标。
这可以包括系统的性能评估、材料选型、优化设计等。
根据目标，确定需要进行的具体分析类型。
3.2 准备几何模型为了进行CAE分析，需要准备一个准确的几何模型。
这可以通过CAD软件进行创建或导入现有的CAD文件。
确保几何模型准确无误，并进行必要的修复和简化。
3.3 网格划分将几何模型转换为适合CAE分析的网格结构是一个关键步骤。
通过划分网格，可以将复杂几何形状离散化为简单的单元素模型。
网格划分需要考虑到分析类型、准确性和计算效率。
3.4 材料属性定义为了进行分析，需要为材料属性定义适当的参数。
这包括材料的弹性模量、材料的密度、材料的热导率等。
通过准确定义材料参数，能够更好地模拟真实的工程系统。
3.5 加载和约束定义根据分析目标，定义适当的加载和约束条件。
CAE概述及在整车性能分析的应用
CAE概述及在整车性能分析的应用１、CAE技术概论计算机辅助工程是在自然科学技术计算机技术不断发展的基础上建立起来的，它将具体的自然科学与计算机技术相结合，将自然科学的理论知识和经验通过计算机语言描述出来，来帮助人们去认识客观的物质世界。
通过计算机的高速处理能力，使人们能够在很短的时间内得到和处理大量的数据，减轻了人们的体力和脑力劳动，拓展了人们认识物质世界的能力，可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。
CAE是在汽车研发中提高产品质量和缩短开发周期极为重要的技术，它是实现汽车从概念设计到产品验证强有力的工具。
现阶段，工程分析贯穿车身结构设计的全过程。
结构分析方法包括数值模拟和实验分析：用有限元结构分析方法，可按照分析要求完成建模、进行分析，尺寸可任意合理的调整、更改边界条件方便容易、任何时间可重复多次执行；而一般试验法的设备操作复杂、成本高、边界条件控制麻烦。
有限元法在结构强度和刚度分析方面因具有较高的计算精度而得到普遍采用，有限元模型的正确与否可通过试验来校核修正，但试验已变得越来越少。
相对于路试和室内试验而言，利用CAE分析整车及零部件的各种性能所需要的费用大幅减少。
CAE的技术种类很多，主要分析方法包括有限元分析方法、多体系统动力学分析方法、边界元分析方法、结构优化分析方法、耐久性疲劳分析方法和试验设计分析方法等，１.１有限元法概述汽车的计算机仿真技术是计算机辅助分析技术的一种,它始终贯穿于汽车的设计阶段。
CAE技术是汽车新产品开发的重要手段之一，它可以在新产品的设计阶段就能评估出它的性能，并指导工程师进行产品的优化设计，保证产品开发成功。
CAE的应用首先是从有限元分析开始的，二十世纪六、七十年代，有限元方法借助于计算机技术得到飞速发展，形成了一套高度自动化的结构力学分析处理方法。
有限元法是用来分析各种结构问题的强有力的工具，分析的各个步骤可以表达成规范化的矩阵形式，求解方程可以统一为标准的矩阵代数问题，特别适合计算机的编程和执行。
cae技术的使用流程有哪些
CAE技术的使用流程有哪些1. 简介CAE（Computer-Aided Engineering）即计算机辅助工程，是一种通过计算机软件模拟各种工程问题解决方案的技术。
它可以在产品设计阶段预测产品性能、优化设计方案，并降低实际测试和制造的成本。
本文将介绍CAE技术的使用流程，并列出主要步骤和工具。
2. CAE使用流程概述CAE技术的使用流程通常包括以下几个主要步骤：2.1. 问题定义和建模在CAE分析之前，首先需要明确待解决的问题，如优化产品设计、预测产品性能等。
然后，根据问题的特点进行建模，将问题抽象为数学模型，并选择相应的数值方法和算法。
2.2. 前处理前处理阶段是进行CAE分析的准备阶段。
在这个阶段，需要将建模阶段得到的模型导入到CAE软件中，并进行材料属性、边界条件和加载条件等的定义和设置。
此外，还需要对模型进行几何网格剖分和单元类型的选择。
2.3. 求解和后处理求解阶段是CAE分析的核心阶段，通过数值计算方法对模型进行求解，得到数值解。
求解会消耗大量计算资源，需根据所用的CAE软件和计算机配置进行合理规划。
求解完成后，进入后处理阶段。
后处理阶段包括结果的可视化和分析，如生成各种图表、动画和报告等。
通过后处理，可以直观地观察分析结果，并基于结果做出合理的决策。
2.4. 结果验证和优化CAE分析的结果通常需要与实际测试结果进行比较，以验证模型的准确性和可靠性。
根据测试结果和分析结果之间的差异，可以针对问题进行优化和改进。
优化方法可以是参数优化、拓扑优化等。
3. CAE使用的主要工具在CAE技术的使用流程中，有一些主要的工具被广泛采用：3.1. 有限元分析软件（FEA）有限元分析软件是CAE技术使用中最常用的工具之一。
它可以将复杂的物理模型分割成许多简单的有限元单元，并对每个单元进行数值计算，从而得到整个模型的数值解。
常见的有限元分析软件有ANSYS、ABAQUS等。
3.2. 计算流体力学软件（CFD）计算流体力学软件主要用于模拟气体和液体在力学和热学方面的行为。
04_潍柴动力技术中心产品开发中CAE技术的全面集成_潍柴_季炳伟
（噪声、振动及平顺性）计算分析，仿真驱动设计。
负责柴油机、变速箱及整车等市场反馈问题，如性能匹配、结构强度、CFD(计算 流体动力学)及NVH 进行计算分析。 配合试验室进行可靠性试验研究。 配合试验室进行振动噪声测试。
一、潍柴技术中心CAE简介
二、产品开发中CAE技术集成 三、实例１：主轴承壁计算(概念设计)
3+3*（2~3)*(6~10）=39~93
实例2：主轴承壁分析（布置设计阶段）
单元与节点编号与全局计算模型完 全一致，否则载荷无法加入到最终模 型中； 轴瓦位置可偏移，与EHD模型中轴瓦 的位置完全一致，以满足计算不同轴 瓦时的载荷映射需要。
EHD载荷映射模型
实例2：主轴承壁分析（布置设计阶段）
布置设计阶段主轴承壁计算模型
实例2：主轴承壁分析（布置设计阶段） 计算工况： I. 装配载荷（螺栓预紧、轴瓦过盈） II. 热机温度载荷（恒温130℃） III.最大扭矩转速、额定转速、可持续超转速 IV. 轴瓦位置选取危险位置（根据动力学分析） V. 每个转速取6到10个转角位置进行计算 总工况：
五、计算与试验对比 六、个人体会
实例1：主轴承壁分析（概念设计阶段）
采用装配力（螺栓、轴瓦过盈）、轴承载荷、气体爆发压力（来自1D动力学计算）进行计算， 采用两个半缸模型。
Designer
曲轴转角 190 250 310 550 610
kＮ 112.2 150.8 29.8 112.2 150.8
一、潍柴技术中心CAE简介
二、产品开发中CAE技术集成 三、实例１：主轴承壁计算(概念设计)
目
录
四、实例２： 四、实例2：主轴承壁计算(布置设计)
五、计算与试验对比 六、个人体会
CAE在产品研发流程各阶段的主要工作
CAE在产品研发流程各阶段的主要工作1.需求分析阶段：在产品研发的初期阶段，CAE的主要工作是通过数值模拟和仿真来帮助分析和确定产品的功能和性能需求。
其中主要包括以下几个方面：a.数值计算和仿真：通过数值计算和仿真方法，对产品在各种工况下的力学、热力学、流体力学等性能进行模拟和分析，验证设计方案的可行性和有效性。
b.模型建立和数据准备：根据产品的功能和性能需求，建立相应的数值模型，并准备所需的输入数据，如材料性质、边界条件、工况参数等。
c.敏感性分析：通过敏感性分析，确定设计参数对产品性能的影响程度，帮助优化设计方案。
2.设计阶段：在产品研发的设计阶段，CAE的主要工作是通过数值计算和仿真来辅助产品的设计和优化。
其中主要包括以下几个方面：a.结构优化：通过数值计算和仿真方法，对产品的结构进行优化，以满足产品的功能和性能需求，如提高产品的强度、刚度、稳定性等。
b.材料优化：通过数值计算和仿真方法，对产品使用的材料进行优化，确定最佳的材料组合和处理工艺，以提高产品的性能和降低成本。
c.系统集成：通过数值计算和仿真方法，对产品的各个组成部分进行集成和优化，确保产品的各个组成部分协调工作，并满足产品的功能和性能需求。
3.制造阶段：在产品研发的制造阶段，CAE的主要工作是通过数值计算和仿真来帮助分析和改善产品的制造过程。
其中主要包括以下几个方面：a.制造工艺仿真：通过数值计算和仿真方法，模拟和分析产品的制造过程，以确定最佳的制造工艺和工艺参数，如模具设计、工艺流程、加工参数等。
b.制造误差分析：通过数值计算和仿真方法，分析和评估产品在制造过程中可能出现的误差和变形，以及其对产品性能的影响，为制造过程的改善提供依据。
4.验收评估阶段：在产品研发的验收评估阶段，CAE的主要工作是通过数值计算和仿真来评估和验证产品的性能和可靠性。
其中主要包括以下几个方面：a.功能验证：通过数值计算和仿真方法，对产品在实际工况下的功能进行验证，确保产品的设计和制造能够满足需求。
CAE在产品研发流程各阶段的主要工作
CAE在产品研发流程各阶段的主要工作1.概念设计阶段：概念设计阶段是产品研发的第一阶段，目标是确定产品的整体概念和初步设计。
在这个阶段，CAE主要用于验证并改进产品的初步设计。
通过建立虚拟模型，对产品的结构进行应力、振动、流体力学等仿真分析，以评估产品的性能和可行性，并进行优化设计。
这样可以避免在后续阶段出现昂贵的设计和制造问题。
2.详细设计阶段：在详细设计阶段，产品的设计逐渐完善并确定。
CAE在这个阶段的主要工作是进行精细的仿真分析和验证。
通过对各个部件和系统进行虚拟仿真，预测和评估产品在各种工作条件下的性能和行为。
这些仿真包括结构强度、疲劳寿命、热传导、流体流动、电磁性能等分析。
通过这些分析，可以确定和改进设计，并解决潜在的问题，以确保产品的可靠性和性能。
3.制造准备阶段：在制造准备阶段，产品的设计已经最终确定，并开始进行实际的制造准备。
CAE的主要工作是进行工艺仿真和优化，以提高生产过程的效率和质量。
工艺仿真可以预测和评估不同的制造方法和工艺参数对产品特性和性能的影响，以指导实际制造过程的优化。
例如，通过模拟注塑成型过程，可以预测产品的填充时间、成型温度和应力分布等信息，从而优化注塑工艺，提高产品质量和生产效率。
4.验证和验证阶段：在产品制造完毕后，需要进行验证和验证以确认产品是否符合设计要求和性能指标。
CAE在这个阶段的主要工作是进行实验验证的辅助。
通过与实际测试结果进行比对，固定和改进模型，确保仿真结果的准确性和可靠性。
如果有差异或问题，可以通过调整模型和参数来解决，并重新进行仿真分析和验证。
总结：CAE在产品研发流程各个阶段中起到至关重要的作用。
从概念设计到详细设计，再到制造准备和验证阶段，CAE通过建立虚拟模型和进行仿真分析，为产品的设计和制造提供了有力的支持。
通过CAE的应用，能够提前发现和解决潜在的问题，减少设计返工和制造成本，提高产品的可靠性和性能。
因此，在现代产品研发中，CAE已成为不可或缺的重要工具。
cae在研发流程中的作用
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CAE研发工程师岗位职责
CAE研发工程师岗位职责
CAE研发工程师的岗位职责主要包括以下几个方面：
1. CAE分析模型的建立
CAE研发工程师需要根据产品设计、要求及相关的技术规范等
要求，建立相应的CAE分析模型，并对模型进行优化调整。
建立模
型的过程需要考虑到产品的实际情况，并运用各种分析软件及工具
进行分析和求解。
2. CAE分析结果的评估与改进
根据建立好的模型，CAE研发工程师需要针对不同的分析指标
和效果进行评估，并根据评估结果提出相应的改进措施。
此外，还
需要对模型进行优化和调整，确保分析结果能够满足产品设计和要
求的相关要求。
3. CAE分析报告的撰写与汇报
CAE研发工程师需要根据分析结果生成相应的分析报告，并对
报告内容进行有效的沟通和汇报。
报告内容需要具备可读性、可操
作性，能够有效地向相关的部门和人员传达所需的信息，以便进行
相关的技术决策和调整。
4. 技术沟通与团队协作
在工作过程中，CAE研发工程师需要与相关的领域专家进行技
术交流和沟通，以便更好地了解产品的实际情况和所需的分析目标。
此外，在团队协作中，需要与其他研发人员和相关部门进行有效的
沟通和协调，以保证项目能够顺利地进行。
5. 解决技术问题
在工作中，CAE研发工程师需要不断研究和探索各种技术方案，以解决相应的技术问题。
同时，需要及时应对技术需求和变化，不
断提升团队的技术能力和水平，以保证项目的完美实现。
总之，CAE研发工程师需要具备较高的技术能力和计算机应用
能力，并具备较好的沟通和协作能力，能够在项目中发挥出良好的
作用。
CAE技术的使用流程
CAE技术的使用流程1. 什么是CAE技术CAE（Computer-Aided Engineering，计算机辅助工程）技术是一种通过计算机模拟和分析方法来解决工程问题的技术。
它通过建立数学模型和使用数值计算方法，可以对各种工程问题进行预测、分析和优化。
2. CAE技术的应用领域CAE技术广泛应用于各个工程领域，包括结构力学、流体力学、热力学、电磁学等。
它可以用于产品设计、性能优化、可靠性分析、故障诊断等方面，为工程师提供重要的决策依据。
3. CAE技术的使用流程在使用CAE技术进行工程分析之前，需要经历以下几个主要流程：3.1 确定分析目标在使用CAE技术之前，首先需要明确所要解决的工程问题或分析目标。
例如，可能需要分析一个结构件的强度，或者分析一个流体流动的速度分布。
3.2 建立数学模型在分析目标确定之后，需要建立一个相应的数学模型。
数学模型是对实际工程问题进行抽象和简化的描述，它包括几何模型、材料属性、边界条件等。
3.3 网格划分建立好数学模型之后，需要将其离散化为计算机可以处理的网格。
网格划分是将连续的几何模型划分为由离散节点和单元组成的有限元网格，用于数值计算和仿真。
3.4 定义工程参数和边界条件在进行分析之前，需要定义工程参数和边界条件。
工程参数包括材料特性、外部载荷、约束条件等，而边界条件定义了模型的边界限制，例如固定支撑或施加压力。
3.5 进行数值计算和仿真一切准备就绪之后，可以使用CAE软件进行数值计算和仿真。
CAE软件会根据建立的数学模型、网格和参数条件进行计算，输出模型在不同工况下的响应和性能。
3.6 分析结果和优化在进行数值计算和仿真之后，可以对分析结果进行评估和优化。
通过分析结果，可以了解模型的强度、刚度、稳定性等，从而确定是否满足设计要求。
如果结果不满足要求，可以通过调整模型参数或改进设计来进行优化。
4. 使用注意事项在使用CAE技术进行工程分析时，需要注意以下几个问题：•建立数学模型时，必须考虑模型的准确性和可靠性，尽量与实际情况保持一致。
CAE在产品研发流程各阶段的主要工作
CAE在产品研发流程各阶段的主要工作
从下面的2个流程图可看出，CAE与设计是互动的，CAE工作贯穿于整个研发流程。
CAD概念设计阶段，CAE工作开始进行粗计算（提供可行性报告）；
CAD设计初期，CAE进行方案优化计算（提供优化设计方案报告）；
CAD设计后期，CAE进行设计校核计算（提供确认报告）。
CAE与CAD一起构成产品研发内核。
图9：机车产品的研发设计流程
图10： CAE在研发中具体应用流程图
一个CAE计算项目流程主要分为三大模块：前处理，求解，后处理。
这三个模块涉及到的具体工作如下图：
图11：一个计算项目涉及到的具体流程
由图11看出，一个计算项目，大部分工作都在前处理的模型工作中，一个CAE 工程师首先必须做三维建模工作，建模具体流程字面描述不容易说清楚，特做了一个简单建模案例动画示意：自上而下建模.avi；另再举一个简单平面静力分析案例动画示意：平面问题静力分析.avi。
CAE工作主要应用专业分析软件有FELAC，此采用自定义的有限元语言作为脚本代码语言，它可以使用户以一种类似于数学公式书写和推导的方式，非常自然和简单的表达待解问题的微分方程表达式和算法表达式，并由生成器解释产生完整的并行有限元计算C程序。
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CAE在产品研发流程各阶段的主要工作
从下面的2个流程图可看出，CAE与设计是互动的，CAE工作贯穿于整个研发流程。
CAD概念设计阶段，CAE工作开始进行粗计算（提供可行性报告）；
CAD设计初期，CAE进行方案优化计算（提供优化设计方案报告）；
CAD设计后期，CAE进行设计校核计算（提供确认报告）。
CAE与CAD一起构成产品研发内核。
图9：机车产品的研发设计流程
图10： CAE在研发中具体应用流程图
一个CAE计算项目流程主要分为三大模块：前处理，求解，后处理。
这三个模块涉及到的具体工作如下图：
图11：一个计算项目涉及到的具体流程
由图11看出，一个计算项目，大部分工作都在前处理的模型工作中，一个CAE 工程师首先必须做三维建模工作，建模具体流程字面描述不容易说清楚，特做了一个简单建模案例动画示意：自上而下建模.avi；另再举一个简单平面静力分析案例动画示意：平面问题静力分析.avi。
CAE工作主要应用专业分析软件有FELAC，此采用自定义的有限元语言作为脚本代码语言，它可以使用户以一种类似于数学公式书写和推导的方式，非常自然和简单的表达待解问题的微分方程表达式和算法表达式，并由生成器解释产生完整的并行有限元计算C程序。