计算机辅助工程(CAE)的现状和未来完整版本
cae发展现状
cae发展现状现代自动化技术的广泛应用使得计算机辅助工程（Computer-Aided Engineering，CAE）在工业领域得到了快速发展。
CAE 是利用计算机技术和软件工具来进行工程分析和仿真的过程，可用于设计、开发和优化产品、工作流程和生产线等。
CAE的发展现状是多样化的，涉及到各个不同领域的应用。
在汽车工业中，CAE在车身结构的强度和刚度分析、碰撞仿真以及车辆性能优化方面发挥着重要作用。
通过CAE技术，汽车制造商可以在实际生产之前进行虚拟实验和测试，从而提高产品质量和安全性。
在航空航天领域，CAE被广泛用于飞机结构设计、飞行仿真和机载系统优化。
通过使用CAE软件，航空工程师能够在设计阶段就对飞机进行各种扰动和应力分析，以评估结构的安全性和性能。
此外，CAE还在能源领域、建筑工程和制造业等方面具有重要的应用。
在能源领域，CAE被用于设计和分析发电厂、风力涡轮机、太阳能电池板等能源设备。
在建筑工程中，CAE 可以帮助工程师进行结构分析、热力仿真和风电荷载分析等。
而在制造业中，CAE被用于机械零件的设计和制造过程中的仿真和优化。
随着计算能力的不断提升和软件工具的不断更新，CAE在工程领域的应用也在不断扩大。
据预测，未来CAE领域将更加强调与其他工程软件和系统的集成，以实现更高效的设计和仿真过程。
此外，随着人工智能和机器学习技术的普及，CAE 还将更好地支持自动化和智能化的工程设计和分析。
总之，CAE在工程领域的发展前景广阔，其应用范围涵盖了许多不同的行业和领域。
由于CAE能够提供准确、高效和经济的工程分析和仿真解决方案，预计它将继续在未来的工程实践中发挥重要作用。
中国CAE行业现状及发展前景分析
中国CAE⾏业现状及发展前景分析中国CAE⾏业现状及发展前景分析CAE指⼯程设计中的计算机辅助⼯程，指⽤计算机辅助求解分析复杂⼯程和产品的结构⼒学性能，以及优化结构性能等，把⼯程(⽣产)的各个环节有机地组织起来，其关键就是将有关的信息集成，使其产⽣并存在于⼯程(产品)的整个⽣命周期。
⽽CAE软件可作静态结构分析，动态分析；研究线性、⾮线性问题;分析结构(固体)、流体、电磁等。
CAE⼴泛应⽤于汽车、航空航天、国防军⼯、电⼦装备等制造业，下游⾏业的产品研发对于CAE具有较⼤的市场需求，有助于驱动业内CAE软件⽔平的提升、CAE⾏业解决⽅案及相关服务的持续完善。
2020年，全球CAE市场被前三⼤供应商所主导，分别是西门⼦、ANSYS和达索，市占率共计47%，前五⼤CAE供应商中另两名分别是Altair和Hexagon。
国内研发设计软件市场中⼴联达市占率最⾼，达14%，随后达索13%，西门⼦12%，神州软件10%，Synopsys7%，可见我国研发设计软件市场仍然被国外⼚商占据;；研发设计软件中CAE占⽐9.57%，近10%，其中主要⼚商为ANSYS、达索、西门⼦、中望和安怀信等，国内三家公司市占⽐均不⾜5%，总占⽐仅6%。
⼀、市场规模2020年，全球CAE市场规模为81亿美元;预计到2025年，CAE市场规模将达到128亿美元，年均复合增长率9.6%。
CAE 消除了对多个原型和产品召回问题的需求，从⽽降低与原型设计和产品召回策略相关的成本，市场有望在预测期内实现前所未有的增长。
运⽤CFD分析电池模块温度的情况增多，延长了电池寿命和性能，将有效推动CAE市场发展。
越来越多的⼯程制造任务被外包给中国、印度、俄罗斯等新兴经济体。
计算机图形技术、三维实体造型技术、数据交换技术、⼯程数据管理技术等关键技术⾰新是推动CAE软件⽔平提升的重要驱动⼒。
“智能制造”带动制造业转型升级，下游⾏业⽤户对CAE认知度和重视度持续提升，CAE辅助产品研发⽣产的重要性⽇益凸显。
2024年CAE市场前景分析
2024年CAE市场前景分析1. 引言计算机辅助工程（CAE）是一种利用计算机技术对工程领域中的设计、分析和优化进行支持的方法。
随着科技的不断进步和全球市场对高品质产品的不断需求，CAE市场前景变得极为广阔。
本文将对CAE市场未来的发展进行分析，并探讨其市场前景。
2. CAE市场概览CAE市场是一个多元化、竞争激烈的市场。
它包括了众多的子领域，例如：有限元分析（FEA）、计算流体力学（CFD）、多体动力学（MBD）等等。
根据市场研究机构的数据，全球CAE市场规模正在稳步增长，预计未来几年将保持相对稳定的增长趋势。
3. CAE市场驱动因素3.1 技术进步随着计算机硬件和软件技术的不断进步，CAE技术也得到了长足发展。
高性能计算机的出现使得复杂的工程分析和建模成为可能。
同时，新的模拟方法和算法的发展为工程师提供了更准确和高效的工具，促进了CAE市场的增长。
3.2 成本削减传统的物理试验需要巨大的投资和时间，而CAE技术可以通过模拟和仿真快速验证设计方案，减少试验成本和时间。
这在制造业和工程设计领域尤为重要。
3.3 市场需求全球市场对高品质产品的需求正在不断增加。
CAE技术可以帮助设计师提高产品的质量和性能，在常规设计方法中很难达到的要求。
此外，全球竞争的加剧也推动了CAE技术的应用，以提高企业的技术竞争力。
4. CAE市场的挑战4.1 技术复杂性CAE技术要求工程师具备一定的数学、物理和计算机背景知识。
这对于传统工程师来说可能是一个挑战，需要进行持续的专业培训和学习。
4.2 软件和硬件成本高端的CAE软件和计算机硬件是昂贵的投资，对于中小企业来说可能不易承担。
此外，随着技术的不断更新和升级，软件和硬件的维护和更新成本也会增加。
5. CAE市场的发展趋势5.1 云计算与软件即服务（SaaS）云计算和软件即服务（SaaS）的出现为CAE市场带来了新的发展机遇。
云计算能够提供更强大的计算能力，解决了CAE计算过程中的瓶颈问题。
2024年CAE市场规模分析
2024年CAE市场规模分析引言计算机辅助工程（CAE）是一种利用计算机进行工程设计和分析的方法。
随着科技的不断革新和全球工程行业的迅猛发展，CAE市场也在快速增长。
本文将对CAE 市场规模进行分析并讨论其未来的发展趋势。
CAE市场规模根据市场研究公司的数据，CAE市场在过去几年呈现出稳定增长的态势。
截至目前，全球CAE市场规模已经超过10亿美元。
这主要是由于增长迅猛的汽车、航空航天、电子和制造业等行业对CAE技术的需求不断增加。
汽车行业汽车行业是CAE市场的主要推动力之一。
随着汽车制造商对安全性、燃油效率和设计优化的要求越来越高，他们越来越倾向于使用CAE技术来进行汽车设计和模拟测试。
根据研究机构的数据，汽车行业占据全球CAE市场的30%以上。
航空航天行业航空航天行业也是CAE市场的重要应用领域。
由于航空航天工程的复杂性和风险性，使用CAE技术可以提高设计和分析的准确性，减少试验和测试的成本。
因此，航空航天行业对CAE技术的需求不断增加，据估计占据全球CAE市场的20%左右。
电子和制造业随着电子和制造业的不断发展，对产品的设计和生产要求也越来越高。
CAE技术可以帮助这些行业进行产品设计和制造过程的优化，提高产品的质量和效率。
因此，电子和制造业对CAE技术的需求也在不断增加，预计占据全球CAE市场的20%左右。
CAE市场的发展趋势随着科技的不断进步，CAE市场面临着一些新的发展趋势。
云计算和大数据云计算和大数据技术的出现，为CAE市场带来了巨大的机遇。
通过云计算，用户可以在任何地点随时使用CAE软件，大大提高了工作的灵活性和效率。
而大数据技术则可以帮助分析海量的CAE数据，提取有价值的信息，进一步优化设计和分析过程。
增强现实（AR）和虚拟现实（VR）增强现实和虚拟现实技术在工程设计和分析中的应用不断增多。
通过AR和VR技术，工程师可以更直观地观察和分析产品模型，提前发现潜在问题并进行修正。
这种技术的应用将进一步推动CAE市场的发展。
计算机辅助工程CAE的现状和未来
• 前后处理是近十多年发展最快的 CAE软件成份，它们是CAE软件满足用 户需求，使通用软件专业化、属地化， 并实现与CAD、CAM、CAPP、PDM等 软件无缝集成的关键成份；通过增加面 向行业的数据处理和优化算法模块实现 了特定行业的有效应用.
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计算机辅助工程CAE的现状和未来
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计算机辅助工程CAE的现状和未来
电磁场和电流分析
• 静态和交变态的电磁场分析， • 电流与压电行为分析， • 电磁/结构耦合分析，...。
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计算机辅助工程CAE的现状和未来
流体计算
• 常规的管内和外场的层流与端 流分析，
• 热/流耦合分析， • 流/固耦合分析，...。
通用CAE的算法与软件模块
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计算机辅助工程CAE的现状和未来
前处理
• 三维实体建模与参数化建模， • 构件的布尔运算， • 有限元自动剖分与节点自动编号， • 节点参数自动生成， • 荷载与材料数据输入与公式化导入，
节点荷载自动生成， • 有限元模型信息自动生成, ...。
计算机辅助工程CAE的现状和未来
用户界面
• 用户界面包括交互式图形界面， • 数据导入与导出宏命令, • CAE相关的GUI图符， • 智能化用户界面支持系统(专家系统）。
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计算机辅助工程CAE的现状和未来
• 有些CAE软件拥有专用的智能化用户 界面，能够帮助用户选择单元形态，分 析流程，判断分析结果等，使用户使用 CAE软件，就像使用“傻瓜”相机一样， 具有一按即得的功效。
CAE行业发展现状及趋势分析,CAE咨询细分市场快速发展「图」
CAE行业发展现状及趋势分析,CAE咨询细分市场快速发展「图」CAE行业发展现状及趋势分析，CAE咨询细分市场快速发展「图」一、CAE行业概述CAE（Computer Aided Engineering），即计算机辅助工程，是广泛应用于工业制造业产品研发设计过程中的一种技术工具，通过模拟产品在结构强度、热传导、刚度、运动学等方面的工作状态和表现，CAE可为产品功能、性能的可用性和可靠性提供依据，为企业产品设计提供决策支持，可助力企业降低设计风险、优化设计方案、提升设计效率。
根据软件的适用范围进行划分，CAE软件可以分为通用CAE 软件和专用CAE软件两类。
CAE软件分类情况数据来源：华经产业研究院整理中国CAE行业发展至今，主要历经了起步、缓慢发展以及快速发展三个阶段：起步阶段从1970到1989年，上世纪70年代初，在CAE理论研究和软件开发工作的支撑下，中国本土涌现了一批具有自主知识产权的有限元分析软件。
但是软件的通用性和适用范围相对局限、缺乏整体竞争力限制了此类本土CAE软件的市场化及产业化进程。
缓慢发展阶段从1990到2005年，国外CAE软件厂商进入中国市场，对中国本土CAE软件厂商产生了较大冲击。
本土CAE软件的发展在这一时期则面临一定的制约，受限于资金投入不足等因素，本土CAE软件从基础研究到工程应用、再到软件商业化的进程受阻，本土CAE软件厂商的发展在此阶段发展缓慢。
快速发展阶段从2006年至今，在这一时期，本土CAE软件厂商技术研发水平和行业竞争力逐渐提升，对于中、小、微型企业产品研发设计的市场需求的增长，CAE咨询细分领域也呈现出快速发展的态势。
行业下游汽车、工程机械、航空航天等行业的市场需求持续增大，刺激了CAE市场容量的释放。
中国CAE行业发展历程数据来源：华经产业研究院整理中国CAE行业由上游的软件开发基础设施、中游软件开发及应用以及下游应用领域组成。
上游的软件开发基础设施主要包括软件求解器、基础软件产品以及硬件设备等；中游软件开发及应用主要包括CAE软件开发以及CAE咨询等；下游应用领域主是汽车、工程机械、航空航天、电子、交通运输等行业。
计算机辅助工程(CAE)发展现状跟其运用综述doc13(1)
计算机辅助工程(CAE)发展现状及其应用综述计算机辅助工程(CAE)技术是计算机技术和工程分析技术相结合形成的新兴技术。
CAE软件是由计算力学、计算数学、结构动力学、数字仿真技术、工程管理学与计算机技术相结合，而形成一种综合性、知识密集型信息产品。
CAE的核心技术是有限元理论和数字计算方法。
经过几十年的发展，CAE软件分析的对象逐渐由线性系统发展到非线性系统，由单一的物理场发展到多场耦合系统，并在航空、航天、机械、建筑、土木工程、爆破等领域获得了成功的应用。
并随着计算机技术、CAD技术、CAPP技术、CAM技术、PDM技术和ERP技术的发展，CAE技术逐渐与它们相互渗透，向多种信息技术的集成方向发展。
1计算机辅助工程计算机辅助工程CAE(Computer Aided Engineering)是一个很广的概念，从字面上讲它可以包括工程和制造业信息化的所有方面，但是传统的CAE主要是指用计算机对工程和产品的运行性能与安全可靠性分析，对其未来的状态和运行状态进行模拟、及早地发现设计计算中的缺陷，并证实未来工程、产品功能和性能的可用性和可靠性。
准确地说，CAE是指工程设计中的分析计算与分析仿真，具体包括工程数值分析、结构与过程优化设计、强度与寿命评估、运动/动力学仿真。
工程数值分析用来分析确定产品的性能；结构与过程优化设计用来保证产品功能、工艺过程的基础上，使产品、工艺过程的性能最优；结构强度与寿命评估用来评估产品的精度设计是否可行，可靠性如何以及使用寿命为多少；运动/动力学仿真用来对CAD建模完成的虚拟样机进行运动学仿真和动力学仿真。
从过程化、实用化技术发展的角度看，CAE的核心技术为有限元技术与虚拟样机的运动/动力学仿真技术。
对CAE进一步分析，其具体的含义表现为以下几个方面：(1)运用工程数值分析中的有限元等技术分析计算产品结构的应力、变形等物理场量，给出整个物理场量在空间与时间上的分布，实现结构的从线性、静力计算分析到非线性、动力的计算分析；(2)运用过程优化设计的方法在满足工艺、设计的约束条件下，对产品的结构、工艺参数、结构形状参数进行优化设计，使产品结构性能、工艺过程达到最优；(3)运用结构强度与寿命评估的理论、方法、规范，对结构的安全性、可靠性以及使用寿命做出评价与估计；(4)运用运动/动力学的理论、方法，对由CAD实体造型设计出动的机构、整机进行运动/动力学仿真，给出机构、整机的运动轨迹、速度、加速度以及动反力的大小等。
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。
cae软件的现状与实施方法
cae软件的现状与实施方法CAE软件的现状与实施方法CAE（计算机辅助工程）软件是一种基于计算机技术的工程分析工具，它可以帮助工程师在设计和制造过程中进行模拟和分析，以便更好地理解和优化产品性能。
CAE软件在工程领域中应用广泛，包括机械、航空、汽车、电子、建筑等多个行业。
本文将介绍CAE软件的现状和实施方法。
一、CAE软件的现状1.市场规模CAE软件市场规模不断扩大，预计到2025年将达到240亿美元。
其中，机械行业是最大的应用领域，占据了市场份额的40%以上。
此外，航空、汽车、电子、建筑等行业也在不断增长。
2.技术发展CAE软件的技术不断发展，主要表现在以下几个方面：（1）多物理场耦合分析：CAE软件可以模拟多种物理场的相互作用，如结构、流体、热、电磁等，以更准确地预测产品性能。
（2）高性能计算：CAE软件可以利用高性能计算技术，加速计算速度，提高分析效率。
（3）云计算：CAE软件可以通过云计算技术，实现分布式计算和协同工作，提高团队协作效率。
3.应用领域CAE软件的应用领域不断扩大，主要表现在以下几个方面：（1）仿真设计：CAE软件可以帮助工程师进行产品设计和优化，以减少试错成本和时间。
（2）产品测试：CAE软件可以模拟产品在不同环境下的工作情况，以便进行产品测试和验证。
（3）生产制造：CAE软件可以帮助工程师进行生产制造过程的模拟和优化，以提高生产效率和质量。
二、CAE软件的实施方法1.需求分析在实施CAE软件之前，需要进行需求分析，明确软件的应用场景和功能需求。
需求分析应该包括以下几个方面：（1）应用场景：明确软件的应用领域和具体应用场景。
（2）功能需求：明确软件需要具备的功能和性能要求。
（3）数据需求：明确软件需要处理的数据类型和数据量。
2.软件选择根据需求分析的结果，选择适合的CAE软件。
选择软件时应该考虑以下几个方面：（1）功能和性能：软件需要具备所需的功能和性能要求。
（2）易用性：软件应该易于学习和使用。
2024年CAE市场调研报告
2024年CAE市场调研报告背景介绍计算机辅助工程（Computer-Aided Engineering，简称CAE）是利用计算机技术辅助进行工程设计、分析与优化的方法。
随着计算机技术的不断发展和应用，CAE市场也呈现出蓬勃的发展态势。
本报告将通过对CAE市场的调研，全面分析市场现状、发展趋势以及影响因素，为相关企业提供参考依据。
市场规模CAE市场在过去十年中呈现出稳步增长的趋势。
根据调研数据显示，2019年全球CAE市场规模达到X亿美元，相比2018年的Y亿美元增长了Z%。
预计2025年，CAE市场规模将达到A亿美元，年均增长率为B%。
市场规模的增长主要受益于以下几个方面。
市场驱动因素1. 产品创新和技术进步随着计算机硬件和软件技术的不断进步，CAE软件在功能性和性能方面得到了极大的提升。
新一代的CAE软件具有更高效的计算能力、更准确的仿真结果和更友好的用户界面，大大提高了工程师的工作效率和产品的质量。
产品创新和技术进步是推动市场增长的关键驱动因素之一。
2. 自动化需求的增加随着工业自动化水平的不断提高，对CAE软件的需求也越来越大。
自动化对工程师的技术要求更高，需要对复杂系统进行全面的仿真和优化。
CAE软件通过虚拟建模、仿真分析和数据处理等功能，能够更好地满足自动化需求，提高生产效率和工作质量。
3. 环保和节能要求的提高环保和节能已经成为全球各个行业的重要发展趋势。
CAE软件可以帮助工程师在产品设计过程中模拟和优化能源消耗，提供更具环保性和节能性的解决方案。
在环保和节能要求日益提高的背景下，CAE市场将得到更广泛的应用。
市场竞争态势CAE市场竞争激烈，主要的竞争对手包括ANSYS、Dassault Systemes、Siemens PLM Software等国际知名公司。
这些公司凭借强大的研发实力、丰富的客户资源和领先的解决方案，在市场中占据重要地位。
此外，还有许多中小型企业通过专业化定位和差异化竞争在市场中获得一定份额。
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)的现状和未来
从材料设计到工程/产品设计、集 仿真、优化于一体的CAE系统
• 随着计算材料科学的发展，不远的 将来，计算机辅助于材料设计将会纳入 CAE软件，实现从材料性能的预测、仿 真，到构件与整个产品的设计、性能预 测、系统仿真，形成集计算机辅助于材 料设计、制备，到工程或产品的设计、 仿真、优化于一体的新一代CAE系统。
2019/11/22
后处理
• 有限元分析结果的数据平滑， • 各种物理量的加工与显示， • 根据设计要求对工程/产品按工程规范
进行设计数据检验， • 优化设计， • 配筋设计与绘制设计图，….
2019/11/22
• 前后处理是近十多年发展最快的 CAE软件成份，它们是CAE软件满足用 户需求，使通用软件专业化、属地化， 并实现与CAD、CAM、CAPP、PDM等 软件无缝集成的关键成份；通过增加面 向行业的数据处理和优化算法模块实现 了特定行业的有效应用.
三．发 展 趋 势
• 功能 • 性能 • 软件技术 • 用户界面与智能化 • 网络化与CAE网上链锁店
2019/11/22
3.1 功能
• 可变形体与多体耦合分析， • 多相多态介质耦合分析， • 多物理场耦合分析， • 多尺度耦合分析， • 从材料设计到工程/产品设计、集仿真与
优化于一体的CAE系统， • 微机电系统分析。
2019/11/22
• 它们都是采用结构化软件设 计方法、用FORTRAN语言和数 据文件管理技术，开发的结构化 软件。
2019/11/22
• 近十五年CAE的发展，不仅是 扩充了软件的功能、性能，更重要 的是扩充了用户界面，前、后处理 能力；对数据管理和图形部份，进 行了重大的改造。新增的软件成分 大都采用了面向对象的软件技术和 C++语言。
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摘要：CAE是通过工程分析和计算机技术相结合而成的一种新兴技术，而CAE软件更是结合了工程管理学、计算数学、计算力学等多个学科和技术而成，是一种综合性高，属于知识密集型的信息产品。
随着科学经济的发展，计算机辅助工程CAE有了长足的进步，受到社会各界的关注，尤其是在信息时代，更是为各行各业带来了极大的有利影响。
以下主要针对其应用现状和发展趋势进行了分析。
关键词：计算机辅助工程应用现状发展趋势在进入信息时代之后，知识和技术的更替变得更为迅速，工程和制造业要不断的进步就要求要及时的获取各类信息，吸收新知识，采纳新技术，进行创新性的设计。
而计算机辅助工程技术及其软件，就是进行设计的必备的重要工具。
通过该项技术和相应软件的使用，可以进行动态和静态的模拟，帮助设计者不断的完善和优化设计，进一步提高了实际运行当中的可操作性和可靠性。
一、CAE的应用现状1.汽车制造业CAE被广泛应用在各行各业当中，应用最多的就是汽车制造业。
在设计发动机之时，可以通过CAE进行模拟，从而估计其性能，针对冷却、缸体等进行有限元分析，模拟车身结构的动态和静态，分析车身噪音，针对汽车的平顺性、变速器等方面进行分析。
通过CAE技术的应用，有效的提高了汽车各方面的设计速度，确保了设计完成之后的可操作性和稳定性，降低了开发成本。
与此同时，通过该技术，能够辅助设计者不断的优化和完善设计，进而保障实物具有更为优越的性能，充分满足用户需求。
2.飞机制造业在飞机制造业当中，过去往往是通过手工的方式结合CAD进行设计，而手工的方式存在诸多弊端，比如设计速度慢、误差大、细致性不足等。
并且其主要通过简化过后的结构，以及力学的模型进行工程力学分析，分析的结果难免存在误差，可操作性不高。
这就导致了在进行生产之前，还需要多次的校验，相应的提高了制造成本，降低了工作效率。
在使用了CAE技术之后，从设计到最后的校验等多个环节，都可以结合该技术进行，通过对飞机性能的仿真模拟，不断的调整方案直至最优。
中国及全球计算机辅助工程(CAE)行业市场发展现状及竞争格局分析
中国及全球计算机辅助工程（CAE）行业市场发展现状及竞争格局分析一、CAE综述CAE（Computer Aided Engineering）计算机辅助工程，处于设计研发的中端环节，主要指用计算机对工程和产品进行性能与安全可靠性分析，对其未来的工作状态和运行行为进行模拟，及早发现设计缺陷，并证实未来工程、产品功能和性能的可用性和可靠性。
CAE可以将仿真验证后的结果反馈给设计建模阶段，进行修改，直到满意。
CAE技术是一门涉及许多领域的多学科综合技术，主要用于模拟分析、验证和改善设计，其关键技术主要应用于五个方面：计算机图形技术、三维实体造型、数据交换技术、工程数据管理技术、管理信息系统。
二、CAE行业产业链CAE行业由上游的软件开发基础设施、中游软件开发及应用以及下游应用领域组成。
上游的软件开发基础设施主要包括软件求解器、基础软件产品以及硬件设备等；中游软件开发及应用主要包括CAE 软件开发以及CAE咨询等；下游应用领域主是汽车、工程机械、航空航天、电子、交通运输等行业。
三、CAE行业发展现状在全球CAE行业市场规模来看，处于稳定增长状态。
据统计，2020年全球CAE行业市场规模为81亿美元，同比上涨10.96%，年均复合增长速度为12.81%，保持稳定增长，预计到2025年全球市场规模将达到128亿美元。
从中国CAE行业市场来看，中国年均复合增速快于全球。
据统计，2018年中国CAE行业市场规模约为14亿元，同比上涨16.67%，预计2021年市场规模达到21亿元，年均复合增长速度为16.2%，增速快于全球。
四、CAE行业竞争格局从全球CAE行业竞争格局来看，国外厂商占主导地位，12大领导厂商处于垄断地位，占据国际市场95%的市场份额，包括美国ANSYS、MathWorks，德国西门子，法国达索、ESI Group等。
据统计，2020年全球CAE行业市场份额前三分别是Ansys、Mathworks、达索，各自占比31.4%、22.2%、14.8%。
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• CAE技术已经成熟，CAE软件的可 用性、可靠性和计算效率问题已经 基本解决。
• CAE与CAD / CAM／CAPP／PDM / ERP软件一起，已经成为企业家和 工程师们实现工程/产品创新的得力 助手和有效工具。同时，也已成为 专家、教授进行研究重要手段。
2020/3/30
• 同时，它也是工程科学家的研究成果--理 论、方法和科学数据--的归属之一，做成 软件和数据库，成为推动工程和社会进 步的最新是迅速发展中的计 算力学、计算数学、相关的工程 科学、工程管理学与现代计算机 科学和技术相结合，而形成的一 种综合性、知识密集型信息产品。
软件的功能和算法的扩充和完善期，到 八十年代中期，逐步形成了商品化的通 用和专用CAE软件。
2020/3/30
• 到八十年代后期国际上知名的CAE 软件有NASTRAN, ANSYS, ABAQUS, DYN－3D, MARC, ASKA, DYNA, MODULEF、 FASTRAN 等。
• 国内的CAE软件主要是JIFEX, FEM, FEPS, …等。
• 知名CAE软件的单元库一般都有百余 种单元，并拥有一个比较完善的材料库。
2020/3/30
• CAE软件的计算效率和计算结果的 精度，主要决定于解法库；如果解法库 包含了各种不同类型的高性能求解算法， 那它就会对不同类型、不同规模的问题， 以较快的速度和较高的精度给出计算结 果。先进高效的求解算法与常规的求解 算法相比，在计算效率上可能有几倍、 几十倍，甚至几百倍的差异，特别是在 并行计算机环境下运行。
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• 近十五年CAE软件发展很快， 目前市场上的CAE软件，在功能、 性能、可用性﹑可靠性方面，基 本上满足了用户的需求，它们可 以运行在超级并行机，大、中、 小、微等各类计算机系统上。
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通用CAE的算法与软件模块
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前处理
• 三维实体建模与参数化建模， • 构件的布尔运算， • 有限元自动剖分与节点自动编号， • 节点参数自动生成， • 荷载与材料数据输入与公式化导入，
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CAE软件分类
• 针对特定类型的工程/产品所开发的用于 产品性能分析、预测和优化计算的软件， 称为专用CAE软件。
• 可以对多种类型的工程/产品的工程行为 进行计算分析，模拟仿真，性能预测、 评价与优化的软件，称为通用CAE软件。
• 通用CAE软件主要由有限元软件、优化 设计软件、计算流体软件、电磁场计算 软件、最优控制软件和其它专业性的计 算软件组成。
• CAE与CAD／CAM／CAPP／PDM ／ERP一起，已经成为支持工程行业和 制造企业信息化的重要技术，它们已经 在提高工程/产品的设计质量，降低研究 开发成本，缩短开发周期方面发挥了重 要作用，成为实现工程/产品创新的支撑 技术。
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发展趋势
• 扩充CAE功能，实现多结构耦合分 析，实现多物理场耦合分析，多尺 度耦合分析，以及结构、构件及其 材料的一体化设计计算与模拟仿真。
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一．概 述
• 计算机辅助工程（CAE)，从字面上 讲它包括工程和制造业信息化的所有方 面，但是传统的CAE主要指用计算机对 工程和产品的功能、性能与安全可靠性 进行计算、优化设计，对未来的工作状 态和运行行为进行模拟仿真，及早发现 设计缺陨，改进和优化设计方案，证实 未来工程/产品的可用性与可靠性。
计算机辅助工程（ＣＡＥ）的现 状和未来
2020/3/30
崔俊芝
中国工程院 院 士
本报告受到国家自然科学基金重点项目（19932030） 和国家重点基础研究专项经费资助
摘要
• 计算机辅助工程（CAE）是一种迅速 发展的信息技术，是实现重大工程和工 业产品的计算分析、模拟仿真与优化设 计的工程软件，是支持工程科学家进行 创新研究和工程师进行创新设计的、最 重要的工具和手段。本报告将扼要叙述 CAE技术及其软件的现状，并展望最近十 年的发展趋势。
• 线性静力分析子系统, • 动力及高速碰撞分析子系统, • 振动模态分析子系统, • 非线性分析子系统, • 多体耦合与接触分析子系统, • 热分析与热-力耦合分析子系统,…。
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• CAE软件的计算分析与模拟仿真能力， 主要决定于单元库和材料库的丰富和完 善程度，单元库包含的单元类型越多， 材料库包括的材料特性种类越全，其对 工程/产品的分析与仿真能力就越强。
• 基于Internet/Intranet => Grid Computing 的、CAD／CAE／CAM / CAPP／PDM / ERP的集成化、网 络化、智能化。
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二．现 状
• 计算机辅助工程计算起源于五十年代 中期。
• 实用的CAE软件诞生于七十年代初期。 • 从七零年到八五年的十五年，是CAE
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• 它们都是采用结构化软件设 计方法、用FORTRAN语言和数 据文件管理技术，开发的结构化 软件。
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• 近十五年CAE的发展，不仅是 扩充了软件的功能、性能，更重要 的是扩充了用户界面，前、后处理 能力；对数据管理和图形部份，进 行了重大的改造。新增的软件成分 大都采用了面向对象的软件技术和 C++语言。
节点荷载自动生成， • 有限元模型信息自动生成, ...。
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有限元分析
• 有限单元库， • 材料库及相关算法库， • 约束处理算法， • 静力、动力、振动、线性与非线
性解法库及相应的有限元系统组装 模块库， • 单元内物理场计算等, ...。
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有限元分析子系统
根据工程问题的物理、力学和数学特征，有 限元分析可以分解成若干个子问题子系统:
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工程师进行创新设计的重要手 段和工具
• 工程和制造企业的生命力在于工 程/产品的创新，而对于工程师 来说，实现创新的关键，除了设 计思想和概念之外，最主要的技 术手段，就是采用先进可靠的 CAE软件.
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科学家进行创新研究的重要手 段
• 科学计算是现代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表现的科 学奥秘和科学规律。