CAE的特点和研究现状
计算机辅助工程讲义(CAE)的现状和发展趋势
PDM Product Data Management
• 中文名称为产品数据管理。PDM是一门用来管 理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、 文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与 产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。
2021/4/22
ERP Enterprise Resource Planning
• 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 步的最新生产力。
2021/4/22
• CAE软件是迅速发展中的计 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。
节点荷载自动生成， • 有限元模型信息自动生成, ...。
2021/4/22
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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, ...。
2021/4/22
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:
2021/4/22
进行创新设计的重要工具
• 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。
2021/4/22
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。
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。
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。
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。
2024年CAE市场环境分析
2024年CAE市场环境分析1. 市场概述计算机辅助工程（CAE）是一种利用计算机技术进行工程设计和分析的方法。
随着计算机技术的飞速发展，CAE在汽车、航空航天、机械等工业领域的应用越来越广泛。
市场需求不断增长，CAE市场环境得到进一步优化。
2. 市场规模根据市场研究公司的数据，全球CAE市场规模在过去几年里保持了稳定增长。
2019年，全球CAE市场规模达到了150亿美元。
预计在未来几年，全球CAE市场将继续保持稳定增长。
3. 市场驱动因素3.1 技术进步随着计算机硬件性能的不断提升和计算能力的增强，CAE分析的精度和效率得到了显著提高。
这促使了工业企业对CAE技术的广泛应用，以提升产品设计和研发效率。
3.2 成本节约传统的物理试验成本高昂，而CAE分析可以通过计算模拟来代替大量的实验。
这降低了产品开发过程中的成本，促使企业采用CAE技术。
3.3 产品质量和安全性要求随着人们对产品质量和安全性要求的提高，企业不得不加强对产品性能的分析和验证。
CAE分析可以帮助企业在设计阶段就发现和解决潜在问题，提高产品质量和安全性。
4. 市场趋势4.1 云计算的兴起云计算技术的发展使得CAE分析可以在云平台上进行，不再局限于本地计算机的硬件资源。
企业可以利用云计算平台提供的弹性计算能力，更好地满足临时性任务的需要，降低成本。
4.2 多学科协作在复杂产品设计和研发过程中，多个学科领域的专业人士需要协同工作。
CAE软件的发展使得多学科协作变得更加便捷，不同专业领域的人员可以通过CAE软件共享数据和结果，提高工作效率。
4.3 机器学习和人工智能的应用将机器学习和人工智能技术应用到CAE分析中，可以进一步提升分析精度和效率。
通过对大量数据的学习和分析，机器可以辅助工程师进行更准确、更高效的CAE分析。
5. 市场竞争格局CAE市场竞争激烈，主要厂商包括ANSYS、Dassault Systemes、Siemens PLM Software等。
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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2020/12/8
计算机辅助工程CAE的现状和未来
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2020/12/8
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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2020/12/8
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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2020/12/8
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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2020/12/8
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。
浅谈CAE技术现状及发展趋势
浅谈CAE技术现状及发展趋势浅谈CAE技术现状及发展趋势摘要:本文阐述了cae技术的发展历程、功能作用、面临的挑战以及发展趋势。
关键词:cae发展历程功能挑战cae是一种在二维或是三维几何形体cad的基础上,运用有限元(fe)\边界元(be)、混合元(me)、刚性元(re)、优先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。
1 cae技术的发展历程世纪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。
随着新技术的发展cae软件与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地主导技术,在提高工程/产品的设计质量、降低研究开发成本,缩短开发周期方面都发挥了巨大的作用。
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技术的功能和作用(1)采用各种优化技术,找出产品的最佳设计方案。
模具cae研究报告
模具cae研究报告模具CAE（Computer-Aided Engineering）研究报告一、研究背景模具在工业生产中起着至关重要的作用，它们用于制造各种产品的复杂形状。
然而，传统的模具设计和制造过程存在一些问题，例如设计周期长、成本高、模具寿命短等。
为了解决这些问题，模具CAE技术应运而生。
模具CAE通过利用计算机仿真技术，能够对模具设计和制造进行准确的预测和分析，从而提高模具的设计效率和质量。
二、研究内容本研究报告主要围绕模具CAE进行研究，主要包括以下几个方面：1. 模具CAD建模：介绍模具CAD软件的基本原理和使用方法，以及如何进行模具CAD建模。
2. 模具CAE分析：介绍基于有限元方法的模具CAE分析技术，包括模具强度分析、应力分析、变形分析等。
3. 模具寿命预测：介绍模具寿命预测的方法和技术，包括疲劳寿命预测、热衰减寿命预测等。
4. 模具优化设计：介绍模具优化设计方法，包括拓扑优化、几何参数优化等，以提高模具的设计效率和性能。
5. 模具制造过程仿真：介绍模具制造过程的仿真技术，包括钣金加工仿真、注塑成型仿真等，以优化模具制造过程。
三、研究成果本研究报告将通过对模具CAE技术的研究和应用，得出以下几点研究成果：1. 模具CAD建模的方法和技术，可以提高模具CAD的设计效率和准确性。
2. 模具CAE分析可以对模具的强度、应力和变形进行准确的分析，以提高模具的设计质量。
3. 模具寿命预测技术可以准确预测模具的使用寿命，为优化模具使用和维护提供指导。
4. 模具优化设计方法可以通过改变模具的拓扑结构和几何参数，提高模具的设计效率和性能。
5. 模具制造过程仿真技术可以优化模具的制造过程，提高模具的成型质量和生产效率。
四、总结和展望本研究报告对模具CAE技术进行了系统的研究和分析，并得出了一些研究成果。
然而，模具CAE技术仍然存在一些问题，例如模具材料参数的准确性、计算模型的精度等。
未来的研究可以进一步完善模具CAE技术，并探索新的模具CAE方法和技术，以满足不断发展的模具设计和制造需求。
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。
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。
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。
CAE的特点和研究现状
CAE的特点和研究现状CAE的特点和研究现状摘要：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。
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）的重要环节关键词： CAE ANSYS 有限元分析网格划分建模引言CAE（计算机辅助工程分析）主要是以有限元法、有限差分法、有限体积以及无网格法为数学基础发展起来的一个软件行业。
在国内有限元法应用最为广泛，故此在这里主要介绍有限元类软件在国内的应用，其他一些软件不做过多的阐述。
作为20世纪中期兴起的技术手段，有限元技术随着计算机技术的迅猛发展，得到了飞速的发展和广泛的应用。
基于有限元技术，已经在国际上形成了数百亿规模的市场，而主要的有限元厂商则包括了ABAQUS、Solidworks Simulation 、ADINA、ALGOR、ANSYS和MSC等，其他一些基于有限元算法的专业分析软件则不胜枚举。
近几年来，数字化产品设计的概念逐渐深入人心，国内高校技术研究和应用水平不断提高，有限元技术已经为广大企业所认可，第三次有限元技术的应用浪潮正在形成。
值得注意的是，有限元技术不再仅仅停留在高校中，而是更多的走向了企业。
同时，更多使用方便、操作简单的专用分析软件也得到了广泛应用。
发展历史国际上早20世纪在50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。
其中最为著名的是由美国国家宇航局（NASA）在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。
此后有德国的ASKA、英国的PAFEC、法国的SYSTUS、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。
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的特点和研究现状摘要：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。
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）的重要环节关键词： CAE ANSYS 有限元分析网格划分建模引言CAE（计算机辅助工程分析）主要是以有限元法、有限差分法、有限体积以及无网格法为数学基础发展起来的一个软件行业。
在国内有限元法应用最为广泛，故此在这里主要介绍有限元类软件在国内的应用，其他一些软件不做过多的阐述。
作为20世纪中期兴起的技术手段，有限元技术随着计算机技术的迅猛发展，得到了飞速的发展和广泛的应用。
基于有限元技术，已经在国际上形成了数百亿规模的市场，而主要的有限元厂商则包括了ABAQUS、Solidworks Simulation 、ADINA、ALGOR、ANSYS和MSC等，其他一些基于有限元算法的专业分析软件则不胜枚举。
近几年来，数字化产品设计的概念逐渐深入人心，国内高校技术研究和应用水平不断提高，有限元技术已经为广大企业所认可，第三次有限元技术的应用浪潮正在形成。
值得注意的是，有限元技术不再仅仅停留在高校中，而是更多的走向了企业。
同时，更多使用方便、操作简单的专用分析软件也得到了广泛应用。
发展历史国际上早20世纪在50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。
其中最为著名的是由美国国家宇航局（NASA）在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。
此后有德国的ASKA、英国的PAFEC、法国的SYSTUS、美国的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。
衡量CAE技术水平的重要标志之一是分析软件的开发和应用。
ABAQUS、ANSYS、NASTRAN等大型通用有限元分析软件已经引进中国，在汽车、航空、机械、材料等许多行业得到了应用。
中国的计算机分析软件开发是一个薄弱环节，严重地制约了CAE技术的发展。
仅以有限元计算分析软件为例，世界年市场份额达5亿美元，并且以每年15%的速度递增。
相比之下，中国自己的CAE软件工业还非常弱小，仅占有很少量的市场份额。
进入20世纪90年代以来，CAE开发商为满足市场需求和适应计算机硬、软件技术的迅速发展，对软件的功能、性能，特别是用户界面和前后处理能力进行了大幅扩充，对软件的内部结构和部分模块，特别是数据管理和图形处理部分，进行了重大改造，使得CAE软件在功能、性能、可用性和可靠性以及对运行环境的适应性方面基本满足了用户的需要，它们可以在超级并行机、分布式微机群、大、中、小、微各类计算机和各种操作系统平台上运行。
CAE的特点和应用范围CAE技术是将工程的各个环节有机地组织起来，应用计算机技术、现代管理技术、信息科学技术等科学技术的成功结合，实现全过程的科学化、信息化管理，以取得良好的经济效益和优良的工程质量。
CAE 的功能结构应包含计算机辅助工程计划管理、计算机辅助工程设计、计算机辅助工程施工管理及工程文档管理等项。
计算机辅助工程计划管理包括工程项目的可行性论证、标书、成本与报价、工程计划进度、各子项工程计划与进度、预决算报告等。
计算机辅助工程设计包括工程的设计指标、工程设计的有关参数及CAD系统，在CAD系统中应强调设计人员的主导作用，同时注重计算机所提供的支撑与帮助，以在最短的时间内拿出最优的设计方案来。
同时，还要注意设计数据的提取和保存，以使其有效地服务于工程的整个生命周期。
计算机辅助施工管理包括工程进度、工程质量、施工安全、施工现场、施工人员、物料供给等方面的管理、控制和调度。
它涉及到工程管理学、运筹学、统计学、质量控制等科学技术。
当然，管理人员的自身素质是管理工作中的决定因素，必须十分重视管理人员在管理环节中的作用。
CAE技术可广泛地应用于国民经济的许多领域，像各种工业建设项目，例如工厂的建设，公路、铁路、桥梁和隧道的建设；像大型工程项目，例如电站、水坝、水库、船台的建造，船舶及港口的建造和民用建筑等。
它还可应用于企业生产过程之中，及其它的企业经营、管理控制过程中，例如工厂的生产过程、公司的商业活动等。
CAE的分类良好的接口及前后处理功能为CAE技术的推广应用打下了坚实的基础。
CAE、CAD软件开发者为避免重复劳动,提高效率，实现了CAD、CAE之间几何模型的共享，使CAE技术涉及的领域越来越宽，学科包括力学、电磁学、化学等，使用者从分析专家转向了设计工程师-随着CAE技术各功能的完善、改造和扩充，目前国际上先进的CAE软件可对工程和产品进行如下的性能分析、预测及运行行为模拟：(1) 静力和拟静力的线性与非线性分析包括对备种单一和复杂组合结构的弹性、弹塑性、塑性、膨胀、几何大变形、大应变、疲劳、断裂、损伤,以及多体弹塑性接触在内的变形与应力应变分析。
(2) 线性与非线性动力分析包括交变栽荷、爆炸冲击载荷、随机地震栽荷，以及各种运动载荷下的动力时程分析、振动模态分析、谐波响应分析、随机振动分析、屈曲与稳定性分析。
(3) 稳态与瞬态热分析包括传导、对流和辐射状态下的热分析、相变分析，以及热/结构耦合分析。
(4) 静态和交变态的电磁场和电流分析包括电磁场分析、电流分析、压电行为分析，以及电磁/结构耦合分析。
(5) 流体计算包括常规的管内和外场层流、湍流、热流耦合，以及流/固耦合分析。
总之,现行的CAE技术已经成熟，CAE软件的可用性、可靠性和计算效率问已基本解决。
CAE是CAD技术的深化与发展，CAD、CAM 等技术实现了数字化，CAE技术则是信息化的核心，是现代工程和制造业创新的关键手段，且CAE 技术在实现创新的同时，可提高设计质,降低研究开发成本，缩短研究开发周期当今的CAE软件已处于商品化时代，与CAD、GAM、CAPP、PDM、ERP等软件一起，逐步形成一个包括研究、开发、营销、培训服务等在内的应用软件产业，是信息业的一个重要组成部分，对工程和制造业的技术创新有重大影响,对国民经济的发展有积极的作用。
国内发动机CAE技术的应用现状、不足和改进目前国内发动机企业大多数均拥有相应的产品开发流程，基本上是根据国家及相关行业标准或企业自主开发的要求来制定，如APQP、PDM、GVDP、GPDP等，但流程的专业化程度及考虑因素完整性等方面均存在不同程度的缺陷。
通过对企业相应流程进行分析，发现CAE技术在发动机产品开发应用过程中存在以下不足：（1)完整性。
企业通常认为CAE技术就是指模拟计算，忽视了与模拟计算相关的试验、设计的重要性，同时还忽视了对相关实践经验（隐性知识、显性知识）的积累，造成了 C A E技术应用效果不佳；（2)时效性。
发动机产品开发的时效性不仅体现在技术人员的能力本身，也体现在相关部门协调性上。
而企业往往存在出现问题和矛盾时才向上寻找问题的根源或相互推卸责任的现象，从而影响着产品的开发效率和质量；（3)有效性。
发动机产品开发是一个严密性、系统性极强的过程，而国内发动机企业产品开发通常以“整机-零部件”的模式进行，这种模式不仅忽略了相关部件及子系统间的匹配与集成，同时还忽略了与整车的配套，造成了产品开发整体质量不能获得有效提升。
有效的产品开发方法和流程可以提高产品开发的效率和质量，并能降低开发成本。
CAE技术作为产品开发过程中的重要内容，如何有效地应用到产品开发流程中，是提升企业产品开发能力的关键。
综合了当今先进的产品开发理论知识，结合发动机的产品开发特点，在实践和总结的基础上提出了“整车-整机-子系统-零部件”的开发模式，并对发动机CAE技术内容范畴进行重新定义和管理。
以EGR 系统开发为例进行了流程设计，实践证明该方法确实可有效提高企业研发水平。
CAE技术的发展趋势随着科学技术的迅速发展,互连网技术的普及和全球信息化，CAE技术的功能进一步扩充,性能也进一步提高，呈现出如下的发展趋势。
(1)数学模型数值算法逐步完善，理论向纵深方向发展塑料模具CAE技术的实用性取决T数学模型的准确及数值算法的精确。
随着相关领域的技术进步,数学模型对成型过程的描述更准确、真实。
(2)人工智能.知识工稈的运用，使用户界面更加友好由T计算机技术及多媒体技术的发展,用户界面择有更强的直观、直感和直觉性，用户能以较少的工程知识背景，利用“向导”或语音等信息提示,实现简单的“傻瓜”操作。
计算图形处理能力的大幅度提高，以及S维图形算法、图形运算和参数化建模方法的发展,CAE软件的前后处理枝术将会有新的发展。
(3)优化理论及算法,使CAE技术“主动”地优化设汁现有的CAE技术是建立在科学计算的基础上的，但仅仅校验设计方案的合理性，“优化”仅是反复的校验、试凑，最终的设计方案仍需设计者的经验和技巧，利用现有的模拟结果,借助于优化理论构造有效的反问题算法，给出明确的改进方向和尺度，对优化模具设计参数和成型工艺参数十分重要。
(4)CAE技术的集成化与网络化发展现代设计理论的应用，如并行工程等，用户将需要无缝连接的集成化的软件，具有专业特色的CAD/CAE/CAM/ CAPP/PDM/ERP产品将应运而生，逐步完成模具及成型加工全过程的模拟及控制，形成“过程工秤与技术”的关键技术。