CAE仿真技术在电子产品结构设计的应用

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CAE在现代产品设计中的作用和价值CAE（计算机辅助工程）是一种利用计算机技术进行工程分析和设计的方法，它在现代产品设计中扮演着重要的角色。

CAE可以帮助设计师在产品设计的早期阶段就进行各种分析和模拟，从而提高设计效率、降低成本、缩短开发周期，同时还可以提高产品的质量和可靠性。

CAE可以帮助设计师进行各种分析和模拟，如结构分析、热分析、流体分析等。

通过这些分析和模拟，设计师可以更好地了解产品的性能和特点，从而进行更加精确的设计。

例如，在汽车设计中，CAE可以帮助设计师进行碰撞分析，从而提高汽车的安全性能；在飞机设计中，CAE可以帮助设计师进行气动分析，从而提高飞机的飞行性能。

CAE可以提高设计效率、降低成本、缩短开发周期。

传统的产品设计需要进行大量的试验和实验，这不仅费时费力，而且成本高昂。

而CAE可以通过模拟和分析来预测产品的性能和特点，从而减少试验和实验的次数，降低成本，缩短开发周期。

例如，在手机设计中，CAE可以帮助设计师进行电磁兼容分析，从而减少试验和实验的次数，降低成本，缩短开发周期。

CAE可以提高产品的质量和可靠性。

通过CAE的分析和模拟，设计师可以更好地了解产品的性能和特点，从而进行更加精确的设计。

这样可以避免产品在使用过程中出现各种问题，提高产品的质量和可靠性。

例如，在电子产品设计中，CAE可以帮助设计师进行热分析，从而避免产品在使用过程中出现过热问题，提高产品的可靠性。

CAE在现代产品设计中扮演着重要的角色。

它可以帮助设计师在产品设计的早期阶段就进行各种分析和模拟，从而提高设计效率、降低成本、缩短开发周期，同时还可以提高产品的质量和可靠性。

随着计算机技术的不断发展，CAE在产品设计中的作用和价值将会越来越重要。

CAE仿真技术在电子行业的深入应用

• 电子器件焊接可靠性寿命分析：美国波音公司--爱国者导弹
有限元模型
MSC.NASTRAN进行频率响应和随机振动分析
材料疲劳曲线
输入载荷PSD
MSC Software Confidential
MSC针对电子产品的应用案例-疲劳寿命分析
• CASIO-焊点寿命分析
热传导和热应力分析
MSC Software Confidential
– 振动 – 抗冲击 – 热分析 – 跌落 – 疲劳 – 非线性 – 多物理场
• MSC针对电子产品的应用案例
• 总结
MSC Software Confidential
2
电子产品的研发
• 机械性能
– – – – – – – – – – – 强度振动振动噪声分析抗冲击能力跌落疲劳寿命老化、翘曲非线性材料分析机构运动规律机构控制规律 … …
仿真环境中划分网格、建立粘接关系求解器进行模态和频响分析随机振动分析热传导分析热应力分析跌落分析
MSC Software Confidential
6
MSC针对电子产品的分析技术
• 热分析：线性粘接的PCB板
– – – – – – – CAD接口导入PCB模型仿真环境中划分网格、建立粘接关系求解器进行模态和频响分析随机振动分析热传导分析热应力分析跌落分析自动映射温度
Patran
控制
热分析
冲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、跌落
SimXpert
联合仿真屈曲分析静力学
Fatigue SimDesigner Actran
热-结构耦合分析
Sinda
MSC Nastran
Adams
Easy5

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。

CAE仿真技术在家电产品设计中的应用简介

CAE仿真技术在家电产品设计中的应用简介CAE仿真技术在家电产品设计中的应用简介家电的结构复杂，在研发过程中常涉及到强度、刚度、散热、跌落/冲击、疲劳寿命、结构优化等多方面的工程问题。

随着现代CAE仿真技术的日趋成熟，企业完全可以将这种先进的研发手段与试验和经验相结合，形成互补，从而提升研发设计能力，有效指导新产品的研发设计，节省产品开发成本，缩短开发周期，从而大幅度提高企业的市场竞争力。

下文是CAE仿真技术在解决家电产品研发过程中部分常见工程问题的简要介绍：1.家电的强度、刚度问题（1）电路板的振动分析（2）焊接工艺仿真（3）冰箱抽屉垂直挠曲变形（4）电压力锅外锅应力和变形家电产品在结构设计中需要考虑不同工作状态下的应力和变形。

ANSYS软件可以帮助解决在不同的工况条件下，结构零部件的强度、刚度及稳定性校核问题。

2.家电的机构运动、跌落/冲击（1）光驱机构运动仿真（2）带包装结构的电视机跌落分析（3）手机跌落分析（4）电池盒冲击分析ANSYS软件可以分析诸如往复式机构运动和产品跌落与冲击运动过程，通过输出结构部件的位移、速度、加速度等运动曲线，了解机构的运动特性。

3.家电的疲劳耐久性问题（1）承受往复运动的洗衣机桶体机构的疲劳分析（2）阀片的疲劳断裂分析（3）管路系统疲劳分析产品的抗疲劳性能和可靠性会直接影响其在市场竞争中的成败。

ANSYS高级疲劳分析和设计软件可以分析家电零部件由于反复运动引起的高、低周疲劳问题及接管焊缝疲劳问题。

4.家电散热问题（流场、结构、优化问题）（1）电冰箱冷却特性分析（2）家用电器进出风口的设计与优化（3）管路流畅性分析、叶轮内部气流流场分析（4）洗衣机转筒的转动流体分析（5）气动噪声分析家用电器中的进排气通道、管路、冷却空间，以及气动噪声，产品设计空间设计，可以运用ANSYS流体动力学、结构力学，以及结构与流体的双向耦合分析功能进行分析，并用ANSYS优化分析软件对这些家电设备的热、流动、噪声特性进行优化设计，可以有效提高产品的核心竞争力。

CAE技术在手机仿真中的应用实践

CAE技术在手机仿真中的应用实践发布时间：2023-01-30T09:13:06.960Z 来源：《中国电业与能源》2022年8月16期作者：叶玮[导读] 手机设计阶段运用CAE技术进行仿真分析叶玮维沃移动通信有限公司广东东莞 523000[摘要]手机设计阶段运用CAE技术进行仿真分析，可以找到手机结构上的设计缺陷，优化手机的结构，缩短开发周期，提高开发效率，降低开发成本。

本文主要研究运用CAE技术对手机的跌落实验进行仿真模拟，发现手机结构上的缺陷，并进行改善，从而提升手机的抗摔性，保障手机的可靠性品质。

[关键词]手机仿真；CAE技术；LCD-panel前言：以往的手机产品开发，需手机结构设计完成，开模做出实际样机，再对样机进行跌落、弯曲和扭转等一系列的测试，发现产品结构上的缺陷，再对手机进行方案改善验证。

验证过程中，需要调整模具、结构或电子元器件，其过程漫长，而且成本较高，效率很低。

运用CAE 技术，可在手机设计过程中采用计算机模拟发现结构设计上的缺陷，再进行改善，节省开发周期和成本，对手机的研发具有重要的意义。

1、关于CAE技术的概述CAE（Computer Aided Engineering）技术，即计算机系统辅助工程技术，是计算机辅助分析产品结构力学性能以及结构优化设计的一种近似数值分析方法。

CAE广泛地应用于电子产品的设计中，使用户在产品研发过程中改善产品性能、降低研发成本、提高研发效率。

现阶段CAE技术已被广泛应用至手机仿真中，为更好地开展手机产品的设计开发各项工作提供技术支持[1]。

2、手机仿真中CAE技术应用实践2.1手机可靠性设计手机产品作为当今社会必不可少的电子产品，由上千个电子元器组成，其结构复杂，设计难度大，开发周期长，特别是手机的可靠性设计——抗摔性是手机设计的重点，需保证手机在一定高度的跌落过程中重要的电子元器件不失效。

LCD（Liquid Crystal Display）（如图1所示）作为手机的显示模块是手机的一个非常重要元器件，如果LCD 失效则手机就不能使用，因而LCD四周的结构件对其保护显得尤为重要。

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。

关于cae技术及其应用的参考文献

一、CAE技术概述CAE (Computer Aided Engineering) 技术是指利用计算机软件和相关工程学原理对工程设计进行分析、优化和验证的技术。

其主要包括有限元分析、流体力学分析、热力学分析等内容。

CAE技术的应用可以有效地提高工程设计的效率和精度，减少试错成本，加快产品研发周期，提高产品质量。

在工程设计领域的应用非常广泛，涵盖了汽车、航空航天、电子、机械等多个行业。

二、CAE技术在汽车工程领域的应用汽车工程领域是CAE技术的一个重要应用领域。

在汽车设计过程中，CAE技术可以用于车身结构强度分析、碰撞仿真、疲劳分析、气动性能分析等多个方面。

通过CAE技术，工程师可以在计算机上进行虚拟仿真实验，快速评估设计方案的可行性，预测产品的性能，优化设计方案，减少试验成本和时间。

CAE技术在汽车工程领域的应用已经成为汽车制造商和汽车零部件供应商不可或缺的工具。

三、CAE技术在航空航天工程领域的应用在航空航天工程领域，CAE技术也发挥着重要作用。

航空航天产品的设计周期长、成本高，因此对产品的性能要求非常严苛。

通过CAE技术，工程师可以对飞机结构、发动机性能、航空器气动性能等进行精细的分析和优化。

CAE技术也可以在飞行器的设计验证和飞行仿真中发挥重要作用。

由于航空航天产品的研发往往需要大规模复杂的计算和仿真，因此对计算机软件和硬件性能有较高的要求。

四、CAE技术在电子产品设计领域的应用随着电子产品的不断更新换代，产品设计的竞争日益激烈。

CAE技术在电子产品设计领域应用广泛，例如电路仿真、热学分析、电磁兼容性分析等。

通过CAE技术，工程师可以在产品设计的早期阶段发现问题，避免在后期产生成本和时间上的浪费。

尤其对于高频高速电子产品，如通信设备、计算机芯片等，CAE技术的应用更加重要。

五、CAE技术发展趋势随着计算机硬件性能的不断提升和计算机仿真软件的不断完善，CAE 技术在工程领域的应用前景十分广阔。

CAE仿真技术在电子产品结构设计的应用

CAE仿真技术在电子产品结构设计的应用摘要：随着经济全球化的发展，现代信息科技已经达到发展的高峰期，现代信息科技的进步，促进着电子产品的蓬勃发展，想要适应电子产品市场发展的方向，电子产品设计中应该充分的引用其他相关的技术，例如CAE仿真技术，基于CAE仿真技术的应用会在一定程度上对电子产品的发展起着推动的作用。

关键词：CAE仿真技术；电子产品；结构设计；应用前言经济在不断的发展，电子产品也在不断的更新，电子产品想要适应现代市场经济的发展就必须重视对电子产品进行设计，目前在电子产品的结构设计中还存在着较大的提升空间，应该充分的应用CAE仿真等其他技术，来不断的提升电子产品设计的性能，促进电子产品的快速发展。

1.CAE仿真技术的相关理论概述CAE仿真技术指的就是计算机数值模拟，通常情况下就是指在现实中的工程问题抽象出来的一种数学模式，这种数学模型使用有限元方法和其他的方法，经模型进行拆卸并后根据设计者的的相关要求再进行组装，这些技术都是利用计算机来实现并完成的[1]。

运用计算机作出模拟的分析和实验，仿真技术的操作和应用可以实现降低制作的成本，提高电子产品设计和制作的速度，在运用CAE 仿真技术时，可简便实验的修改和优化，在CAE仿真技术中可以制作计算机的运行的提出很多假设，为了便于计算机运算，会存在一些技术上的缺陷，因此计算的结果会存在着与现实的不相符的情况。

但是一般情况下这些CAE仿真技术计算上的缺陷，CAE仿真技术工程师运用以往的经验可以将误差缩小，在电子产品设计应用中，CAE仿真技术具有一定的促进作用。

2.CAE仿真技术在电子产品设计中的应用2.1电子产品的仿真技术电子仿真技术主要是通过模型理论和其他相关技术为基础现代化电子产品设计，所有的设计都是以计算机的媒介进行工作的。

CAE仿真技术的出现是应用于模拟高度仿真的事物上，通过CAE仿真技术的电子产品设计可有效的实现人们对于未知事物的认识，为电子产品事业的发展来带巨大的推动作用。

电动汽车设计中的CAE仿真技术应用

电动汽车是由几千个零部件组成的复杂产品，在设计和研发过程中涉及到流体、结构、温度、电磁和控制等多个领域的复杂多物理场问题。

随着CAE仿真技术的日趋成熟，企业完全可以将这种先进的研发手段与传统的试验和设计经验相结合，形成互补，从而提升研发设计能力，有效指导新产品的研发设计，节省产品开发成本，缩短开发周期，从而大幅度提高企业的市场竞争力。

多物理场仿真技术在电动汽车设计中有着广泛应用，主要领域包括：1.新能源动力电池2.电机及电驱动系统设计分析3.电子系统SI/PI/EMC分析4.空气动力学分析5.空调及热管理6.传动系统7.制动系统8.汽车车灯9.其它零部件及子系统安世亚太新能源汽车解决方案1.新能源动力电池新能源动力电池是新能源汽车的三大核心技术之一。

CFD数值模拟方法可以在电芯的电化学过程模拟、电池单体的发热特性模拟、电池组及电池包的热设计、PEMFC和SOFC燃料电池的研发等领域中发挥重要的作用。

电芯放电过程中瞬态电极锂离子浓度分布串联电芯在固定倍率放电时的瞬态温度结果电池包散热分析结果：电池单体表面的对流换热系数分布PEMFC燃料电池的仿真分析结果：表面温度及H2浓度分布云图作为电动汽车能量供给的关键设备，电池包的结构设计应尽可能高效和轻便，并在保证存放空间合理布局的基础上，满足多变运行环境和行驶工况下的机械承受、工作安全性、可靠性及使用寿命要求。

利用ANSYS Mechanical及LS DYNA可以对电池包的安全性和耐久性做充分验证。

电池包振动分析2.电机及电驱动系统设计分析电机设计是一个复杂的多物理场问题，它涉及到电磁、结构、流体、温度和控制等多个领域。

ANSYS提供集成化设计解决方案和流程，主要包括：电机快速设计和方案优选；电机电磁场有限元精确优化设计；电驱动系统集成化设计；电机电磁、热耦合分析；电机电磁、控制、振动、噪声耦合分析。

ANSYS无缝集成的电机设计多物理场解决方案电机的电磁、流体、热耦合分析基于Maxwell的电机齿槽转矩、气隙磁密、磁钢大小多目标组合优化Toolkit可一键输出的效率Map图电机电磁-振动-噪音分析3.电子系统SI/PI/EMC分析ANSYS电机设计解决方案可解决电驱动系统电磁兼容设计问题，包括：部件级、设备级和系统级的电磁干扰和电磁兼容设计问题。

仿真技术在电子产品设计中的应用

仿真技术在电子产品设计中的应用随着科技的不断进步和发展，仿真技术在电子产品设计中的应用越来越广泛。

通过仿真技术，设计师可以在电子产品的设计过程中进行模拟测试，以确保产品在实际生产前就可以达到预期的性能和功能。

本文将探讨仿真技术在电子产品设计中的应用，并分析其优势和未来发展趋势。

1. 电路设计仿真在电子产品设计中，电路设计是一个非常重要的环节。

利用仿真技术可以对电子电路进行模拟测试，包括模拟电路和数字电路。

通过仿真软件，设计师可以对电路的性能、波形、频率响应等进行准确的分析和评估，从而更好地指导后续的电路设计工作。

2. 热分析仿真众所周知，电子产品在工作时会产生一定的热量，而过高的温度会对电子产品的性能和寿命产生负面影响。

在电子产品设计中进行热分析是非常重要的。

通过仿真软件，设计师可以对电子产品的散热系统进行模拟测试，验证其散热性能是否满足设计要求，从而提前发现和解决潜在的热问题。

在一些大型电子产品设计中，结构分析也是非常关键的一环。

通过仿真技术，设计师可以对电子产品的结构进行模拟测试，包括强度分析、振动分析、应力分析等，以确保产品在正常使用条件下具有足够的结构强度和稳定性。

1. 降低设计成本通过仿真技术，设计师可以在设计初期就对电子产品的性能和功能进行全面的模拟测试和评估，从而在产品实际制造之前就可以发现和解决潜在的设计问题，避免了因问题浮现而需要重新设计、修改的情况，从而降低了设计成本。

2. 缩短设计周期利用仿真技术，设计师可以在较短时间内对产品的性能进行模拟测试并进行优化设计，从而缩短了产品的设计周期。

这对于紧急项目或市场竞争激烈的行业来说，尤为重要。

3. 提高产品质量通过仿真技术，可以在设计过程中发现并解决潜在问题，从而确保产品的性能和功能在实际生产中可以达到预期标准。

这不仅可以提高产品的质量，也可以提升产品在市场竞争中的地位。

三、仿真技术在电子产品设计中的未来发展趋势1. 多物理场耦合仿真技术的发展多物理场仿真技术是指将多个物理场耦合在一起进行仿真分析，例如电磁场和热场的耦合分析，可以更加真实地模拟产品在实际工作状态下的性能和行为。

CAE仿真技术在电子设备产品设计中的应用

CAE仿真技术在电子设备产品设计中的应用简介✓电子设备在外载作用下的强度分析，如机柜在受压作用下的强度及失稳分析；✓电子设备的热应力分析，如电脑机箱在温度载荷作用下的热变形分析；✓PCB板的热应力分析，如PCB板在温度载荷作用下的翘曲变形分析；✓电子封装等发热元件的热应力分析，如电源模块、CPU等元器件受热膨胀变形分析。

电子设备在结构设计中需要考虑不同工作状态下的应力和变形。

ANSYS软件可以帮助解决在不同的工况条件下，结构零部件的强度、刚度及稳定性校核问题。

✓电子设备的自由落体跌落分析，如电视机、机柜、手机等产品在重力作用下的自由落体运动撞击地面的力学响应分析；✓电子设备以不同角度、不同速度下撞击不同表面材料的力学响应，如照相机在任意角度下的跌落地面的力学响应分析。

电子设备是指由集成电路、晶体管、电子管等电子元器件组成，应用电子技术（包括）软件发挥作用的设备，如计算机/外设、工业电子设备、汽车电子设备、军用电子设备、便携式电子设备及新兴电子设备等。

在电子设备的研发过程中常涉及到强度、刚度、散热、振动、冲击、跌落、噪声、电磁、疲劳寿命、结构优化等多方面的工程问题。

随着现代CAE仿真技术的日趋成熟，企业完全可以将这种先进的研发手段与试验和经验相结合，形成互补，从而提升研发设计能力，有效指导新产品的研发设计，节省产品开发成本，缩短开发周期，从而大幅度提高企业的市场竞争力。

下文是CAE仿真技术在解决电子设备研发过程中部分常见工程问题的简要介绍：电子设备在结构设计中需要进行跌落试验。

ANSYS 软件可以帮助解决在不同的工况条件下，如：电子设备处于不同高度、不同速度撞击不同的材质表面时，结构零部件的强度、刚度及稳定性校核问题。

✓电子设备的模态、谐响应等动力学分析，如机柜的谐响应分析； ✓电子设备的转子动平衡分析，如电动机的转子动平衡分析； ✓电子设备的响应谱和随机振动分析，如电子设备机箱的地震响应分析； ✓高度非线性瞬态动力学，如笔记本电脑在运输过程中的碰撞分析； ✓ 声学-结构耦合场分析，如汽车用扬声器的声学-结构耦合场分析。

CAE仿真技术在电机产品设计中的应用

CAE仿真技术在电机产品设计中的应用简介电机是一个集电气、机械、动力学、散热、电子电路、控制系统等众多学科综合于一体的复杂系统。

在实际研制过程中，我们必须考虑电机的电磁设计、机械设计、热设计以及多物理场耦合等方面的问题。

✓电机空间磁密分布、气隙磁密分布✓电机动态磁场效应✓电机启动/停止性能✓电机电磁力/力矩计算✓涡流分析✓电机损耗（铜损、涡损、铁损）✓定转子应力和变形（强度问题）✓转子动力学、临界转速✓定转子振动、噪声✓转轴扰度、强度计算✓电机装配（过盈配合、螺栓预紧）✓疲劳寿命电机机械结构分析问题电机电磁场分析问题✓电机结构温升✓结构传热与流体散热分析✓冷却系统（风冷、水冷）设计✓热变形和热应力✓电磁生热（电磁和热的耦合）；✓通风冷却（流场和热的耦合）；✓热应力和热变形（热和结构的耦合）；✓电磁振动（电磁和结构的耦合）；✓振动噪声（电磁、结构和声场的耦合）✓气动噪声（流场和声场的耦合）几何建模：Ansys DesignModeler、ANSYS SCDM结构仿真分析：ANSYS Mechanical疲劳寿命分析：Ansys nCode Designlife、Fe-safe、Ansys Fatigue流体仿真分析：Ansys CFX、Fluent、ICEM CFD、HPC电磁以及多物理场耦合分析：Ansys Multiphysics、ANSYS Mechanical/Emag、Ansys Maxwell 设计优化分析：Ansys DesignXplorer相关CAE软件模块：电机多物理场耦合分析问题电机散热流动分析问题。

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行业的发展和科技的进步，汽车产品的设计和制造已经逐渐转向了计算机辅助工程（CAE）技术。

CAE技术是一种利用计算机进行仿真分析和优化设计的技术，它在汽车产品的设计制造过程中发挥着至关重要的作用。

本文将探讨CAE技术在汽车产品设计制造中的应用，以及它对汽车产品质量和性能的影响。

CAE技术在汽车产品设计制造中的应用主要有以下几个方面：结构分析、流体力学分析、热传递分析、振动分析等。

通过这些分析，工程师可以在计算机上模拟汽车产品在不同工况下的性能表现，从而优化设计方案，提高汽车产品的质量和性能。

在汽车产品的结构设计中，CAE技术可以帮助工程师进行有限元分析，通过对汽车车身、底盘、车门等部件的受力分析，寻找设计方案中的弱点，避免设计方案的局部过度强度或者不足，保证汽车在使用过程中的安全性和稳定性。

通过结构分析，工程师还可以优化汽车的材料选择和结构设计，降低汽车的重量，提高汽车的燃油经济性和安全性。

在汽车产品的流体力学分析中，CAE技术可以帮助工程师对汽车的气动性能进行仿真分析，包括车辆的气动阻力、气流分离、气流噪音等。

通过流体力学分析，工程师可以优化汽车的外形设计，降低汽车的气动阻力，提高汽车的燃油经济性和行驶稳定性，减少风噪和提高车内舒适度。

在汽车产品的热传递分析中，CAE技术可以帮助工程师对汽车的冷却系统、发动机热管理系统、空调系统等进行仿真分析。

通过热传递分析，工程师可以优化汽车的冷却系统和空调系统，确保汽车在高温环境下的热稳定性，提高汽车的发动机效率，延长汽车的使用寿命。

CAE技术在汽车产品设计制造中的应用，不仅可以帮助工程师优化设计方案，提高汽车产品的质量和性能，还可以减少汽车产品的开发成本和时间。

汽车制造企业和工程师应该积极推广和应用CAE技术，提高汽车产品的竞争力和市场占有率。

汽车制造企业还应该加强对工程师的CAE技术培训，提高工程师的仿真分析能力，使CAE技术更好地服务于汽车产品的设计制造。

CAE软件跌落仿真在遥控器结构设计上的应用

２ＣＡＥ仿真分析
使用ＣＡＥ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）软件，根据跌落工况，按背面、正面、侧面、底面、顶面、底楞和顶楞分别仿真模拟，输出动画模拟和应力统计表（动画模拟参看图４、图５，应力统计表如表２）。
ｉｎｔｈｅｆａｌ１ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＬＣＤｔｈａｔｉＳｕｓｅｄｉｎｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏ１．ＩｔｅｌａｂｏｒａｔｅｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆＣＡＥｉｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄＣＡＥｓｈｏｕｌｄｂｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄ．
结构，本次为ＣＡＥ仿真提供两个最有可能采纳的遥控器
结构模型，以便根据ＣＡＥ对比仿真结果进行最终遥控
化方法除了具有计算模型的参化、迭代过程的自动性等特征外，还具有应用领域广泛、统一数据库、模型参数化、高精度网络、非线性处理能力等特点。最优化技术引入ＣＡＥ方法使人们从繁重的凑试工作中解脱出来，同时使
在产品设计上的重要性，使ＣＡＥ仿真软件能得到广泛的应用。
关键词：遥控器；液晶显示屏；ＣＡＥ；仿真
中图分类号：ＴＨ１２２文献标识码：Ａ文章编号：１００４ — ７２０４（２００３）０４ — ００２８ — ０３

仿真技术在电子产品设计中的应用

仿真技术在电子产品设计中的应用
随着科技不断发展，仿真技术在各个领域的应用越来越广泛。

在电子产品设计领域，仿真技术也成为了不可或缺的工具。

首先，仿真技术在电子产品设计中可以大大降低成本，同时提高产品质量。

在设计阶段，通过使用仿真软件，可以对电子产品进行数字化仿真。

这样可以在不进行实际试制的情况下，对产品进行各种参数和场景模拟。

通过模拟，可以发现产品中存在的问题，进行优化和改善。

这样不仅可以降低试制成本，还可以大大缩短设计周期，提高产品的质量和稳定性。

其次，仿真技术可以帮助设计师更好地理解电子产品的工作原理。

在实际设计中，设计师需要根据特定的需求来设计电路板和各种电子部件，但这些电路板和电子部件之间的相互作用并不是那么容易理解的。

通过使用仿真软件，设计师可以模拟各种工作场景，更好地理解电路板和电子部件之间的相互作用，从而更好地设计出符合实际需求的产品。

此外，仿真技术还可以帮助设计师在产品的生产和维护过程中更好地控制和管理产品的参数。

在电子产品的生产和维护过程中，参数的控制和管理是非常重要的。

如果产品的参数不合理，很容易导致产品的故障或者性能不稳定。

通过仿真软件，设计师可以对产品各种参数进行非常准确的测量和控制，从而更好地保证产品的性能和稳定性。

CAE仿真技术在电池产品设计中的应用

CAE仿真技术在电池产品设计中的应用简介从传统的蓄电池到新型的燃料电池，设计者和研究人员都给予很多关注。

由于电池内包含了复杂的电化学反应、质量传递和热量传递，电池的研发和设计有一定的难度。

随着现代CAE仿真技术的日趋成熟，研究者完全可以将这种先进的研发手段与试验和经验相结合，形成互补，从而提升研发设计能力，有效指导新产品的研发设计，节省产品开发成本，缩短开发周期。

工业应用中的电池包括常见的燃料电池和蓄电池，下文是CAE仿真技术分别在解决燃料电池和蓄电池产品研发过程中常见工程问题的简要介绍：燃料电池电化学反应问题✓操作条件（燃料流量）对电化学反应的影响分析✓流场板几何形状对电化学反应的影响分析✓扩散层、催化层、电解质膜的性质对电化学反应的影响分析I(A/m2)电流密度分布燃料电池的燃料流率、流场板几何形状和扩散层、催化层及电解质膜的性质影响着电化学反应的快慢，即电流的大小。

ANSYS 软件可以帮助解决在不同工况、结构和性质的条件下的燃料电池的电化学反应问题，提高电池的性能。

燃料电池水管理问题✓电池流道形状和尺寸对水传输的影响分析✓扩散层、催化层、电解质膜的性质对水传输的影响分析✓燃料和空气流率对水传输的影响分析✓流道材料亲水性对水传输的影响分析流道壁面上水的状态对于有水生成的低温燃料电池，水的传输是一个备受关注的问题，燃料电池内水的传输对燃料电池的性能有很大的影响。

ANSYS 软件通过建立三维的几何模型并进行仿真模拟，可以得到电池内所有位置的水分布数据，从而有效的避免燃料电池缺水或水淹情况的产生。

✓ 电池几何形状对温度场的影响分析✓ 冷却剂的性质和流量对温度场的影响分析✓ 电化学反应速度，即电流密度，对温度场的影响分析（a ）40mm （b ）60mm （c ）80mm （d ）100mm不同长度固体氧化物电池的温度分布燃料电池热内的电化学反应总体是一个放热过程，此外由于电池内阻引起的焦耳热，将使电池内部温度升高。

关于CAE在家用电器开发设计中的应用研究

关于CAE在家用电器开发设计中的应用研究【摘要】随着计算机智能化技术的不断发展，cae在家用电器中的应用越来越广泛。

本文通过对cae技术及其在家用电器开发中应用进行分析，提出了cae在家用电器实际应用中应注意的一些问题，以作交流。

【关键词】cae；家用电器；开发设计；应用研究计算机辅助工程（computeraidedengineering，简称cae）是采用虚拟分析方法对结构的性能进行模拟，预测结构的性能，优化结构的设计，为产品研发提供指南，为解决实际工程问题提供依据。

cae分析技术为技术人员提供了一种全新的设计方式，使设计与性能预测同步进行，这就在根本上将技术人员从传统的设计模式中解脱出来，使他们有更多时间与精力考虑在产品的创新。

cae在家用电器产品开发设计中有着广泛的应用，主要内容为工程校验、有限元分析及计算机仿真优化；主要解决产品的性能质量，进行各种结构的强度、刚度、模拟态、动力学、热力学、非线性、噪声、气动弹性、结构优化等性能方面的分析和结构仿真优化工作。

目前世界著名家用电器生产商已将cae技术广泛应用于家用电器的开发设计中，并解决了很多实际问题。

随着在产品开发应用中的深入，cae 技术将会在家用电器的开发应用发挥越来越大的作用。

随着cae技术应用越来越广泛，每年很多著名的cae软件公司开展空调器、冰箱等家用电器方面的应用的专题研讨会，这对提高设计人员素质和产品设计水平、促进家用电器行业发展有着重要作用。

1.cae在家用电器开发设计中应用的一般流程家电产品的性能很多都属于多物理场的耦合响应，其性能设计、分析、优化等工作涉及众多的学科，如热力学、声学、结构动力学、空气动力学、有限元技术（fem）、计算流体力学（cfd）、计算机技术等，是典型的综合学科、交叉学科领域。

虽然cae分析经常涉及多学科、多领域技术，但是商业cae软件（如msc.marc、star-cd 等）求解工程实际问题时有一般工作流程。

CAE仿真技术在电子封装中的应用

CAE仿真技术在电子封装中的应用简介✓芯片封装内部温度分布分析✓芯片封装内热流路径分析✓芯片封装后JEDEC标准下各项热阻值仿真分析✓考虑芯片封装内布线、过孔、金线、不均匀热耗对温度结果影响芯片封装在热设计中需要考虑不同结构的芯片封装传热性能，以及为板级或系统级的热分析提供芯片封装模型。

ANSYS软件可以根据ECAD软件信息直接生成芯片的详细结构模型，便于工程师对芯片封装的温度分布预测及热优化设计。

✓芯片封装过程中湿气的扩散✓芯片烘烤时间✓湿气引起的芯片变形湿气对封装器件可靠性的影响非常重要。

采用ANSYS软件可以方便的对芯片回潮情况、湿气扩散情况、烘烤时间估计、湿气引起的变形等进行准确分析，研究防范湿气扩散的措施。

湿气扩散问题电子封装的热设计随着电子产品向高集成、高性能和多功能方向发展，芯片的I/O线越来越多，芯片的速度越来越快，功率也越来越大高，从而导致了一系列诸如器件温度升高，功耗密度增大等问题。

相应地，芯片发生翘曲、分层、开裂等失效破坏的概率也越来越高。

利用CAE技术，可以对电子器件的性能进行预测，优化结构尺寸和工艺参数，进而提高产品质量、缩短产品开发周期、降低产品开发成本。

下文是CAE仿真技术在解决电子封装产品研发过程中部分常见工程问题的简要介绍：✓温度、湿度作用下芯片的翘曲分析✓温度、湿度作用下芯片的分层分析✓温度载荷、结构载荷作用下焊球的强度分析✓高温下焊球的蠕变效应分析芯片的强度和刚度问题是其性能中最基本的要求。

ANSYS软件可以分析芯片在各种载荷作用下的强度和刚度问题，确保芯片不发生破坏。

✓芯片电-热耦合分析✓芯片热-结构耦合分析芯片中有电载荷、热载荷及结构载荷，这些载荷相互作用，相互影响，因此芯片中需要分析多场耦合的问题。

ANSYS软件强大的多场耦合分析功能，能够准确评估这些载荷共同作用下对芯片各项性能产生的影响。

✓焊球、焊缝在循环温度下的寿命分析✓焊球、焊缝振在动冲击下的寿命分析芯片中的焊球、焊缝等都有一定的寿命要求，以确保器件的可靠性。

CAE仿真软件在产品优化设计中的应用

CAE仿真软件在产品优化设计中的应用The Application of CAE Simulation Software in Product Optimization Design 朱俊杰杜春承孙文静（宁波公牛光电科技有限公司宁波315333）摘要：光源类产品以其具有的方便更换，使用场景多等优点，目前在市场上得到广泛应用。

本文以前期设计开发阶段为切入点，主要基于相关CAE仿真模拟软件，对所设计的小功率直筒泡进行开模前期阶段的风险规避。

在产品开发设计过程中，通过3D建模，分别进行直筒泡热学仿真、力学仿真及模流分析三方面数据模拟分析，对产品进行整体优化，降低开发风险，减少后续开发成本，给出产品结构优化方案。

关键词：CAE仿真；直筒泡；产品优化Abstract:Smallpowersourcesto facilitate the replacementofsuchproducthastobe,how the advantages of usingscenes, whicharewidelyused in the market.Periodbefore the designdevelopmentphaseis the starting point of this article, mainlybased on CAE simulationsoftware,todesignproductsfbropening the earlystagesofriskaversion.In the courseof-productdevelopment and designthrough3dmodeling,respectively,productsimulation of opticalsimulation,thermal, mechanicalsimulationandmodelsimulation of flowsimulationanalysis ofiburkey areas of dataanalysis,optimizationof the product as a wholeandreducedevelopmentrisk,reducing the cost of subsequentdevelopment,given the productstructureoptimization.Key words:CAE simulation;straight tube bubble;product optimization引言在国家大力倡导绿色发展理念、节能减排并加大力度扶持和发展光源产业的背景下，生产制造业开始高度重视光源类产品的设计及开发，其作为开拓市场、提高产品附加值和竞争力的重要手段得到广泛关注。