CAE系统是 计算机辅助工程(Computer Aided Engineering)的简称,指利用计算机技术辅助工程师进行工程分析和设计的一类软件系统。其核心功能是通过数值计算和模拟,帮助解决复杂工程和产品的力学性能分析、优化设计等问题。以下是具体说明:
一、核心功能
力学性能分析 包括静态结构分析(如应力、位移、刚度计算)和动态分析(如振动、冲击响应)。
多物理场耦合分析
支持热传导、电磁场、流体力学等多物理场协同分析。
优化设计
通过参数化设计实现结构轻量化、成本优化等。
可视化与结果分析
提供直观的3D可视化结果,辅助工程师理解分析过程。
二、技术基础
数学方法: 有限元法、有限差分法、有限体积法及无网格法。 学科融合
三、应用领域
航空航天:飞机、航天器结构分析。
汽车工业:碰撞模拟、轻量化设计。
机械工程:齿轮、轴承等关键部件的强度分析。
土木工程:桥梁、建筑结构的稳定性评估。
四、发展现状
CAE技术自20世纪60年代发展至今,已形成成熟体系,成为工程领域不可或缺的工具。目前国内外主流CAE软件(如ANSYS、CATIA、索辰科技等)均支持多领域复杂问题求解,并不断集成人工智能、大数据等技术提升性能。
五、典型软件特点
通用型软件:如ANSYS,支持多物理场耦合分析。
专用型软件:如CATIA CAE模块,侧重汽车/机械设计。
平台化趋势:部分软件(如HYERWORK)提供集成开发环境,降低使用门槛。
通过CAE系统,工程师可显著提高设计效率、降低成本,并确保产品安全性与可靠性。