CAE是什么？

一、CAE是什么？

CAE(Computer Aided Engineering)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。CAE技术的提出就是把工程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的整个生命周期。



传统的CAE技术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，验证未来工程/产品的可用性与可靠性。

如今，随着企业信息化技术的不断发展，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的主导技术，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重要作用，成为实现工程/产品创新的支撑技术。

二、CAE工作原理

CAE的工作原理主要分为了前处理、有限元分析以及后处理三个部分：

前处理：给实体建模与参数化建模，构件的布尔运算，单元自动剖分，节点自动编号与节点参数自动生成，载荷与材料参数直接输入有公式参数化导入，节点载荷自动生成，有限元模型信息自动生成等。

有限元分析：限单元库，材料库及相关算法，约束处理算法，有限元系统组装模块，静力、动力、振动、线性与非线性解法库。大型通用题的物理、力学和数学特征，分解成若干个子问题，由不同的有限元分析子系统完成。一般有如下子系统：线性静力分析子系统、动力分析子系统、振动模态分析子系统、热分析子系统等 。

后处理：根据工程或产品模型与设计要求，对有限元分析结果进行用户所要求的加工、检查，并以图形方式提供给用户，辅助用户判定计算结果与设计方案的合理性。



三、CAE的作用

1.分析和设计支持：CAE可以帮助工程师快速、精确地进行产品分析和设计，包括结构分析、流体动力学、热传递等，从而提高产品质量和性能。

2.优化设计过程：通过CAE，工程师可以进行数字化仿真和虚拟试验，通过模拟多种场景下的设计效果，以优化产品设计和制造过程。

3.提高生产效率：CAE可以帮助企业快速响应市场需求，缩短产品研发周期，提高生产效率和降低成本。

4.改进产品质量：CAE可以帮助企业在产品设计阶段发现和解决潜在问题，从而改善产品质量和可靠性。

5.减少试验成本：通过CAE，工程师可以在数字环境中进行模拟试验，降低实际试验的成本和风险。

综上所述，CAE对于工程设计和制造有着重要的作用，可以帮助企业提高产品质量和生产效率，降低成本和风险，并在全球范围内保持竞争力。



四、CAE产品

目前，市面上应用CAE技术的产品，主要有3DEXPERIENCE、Abaqus、CATIA等。下面，我们一起来了解这些CAE产品有什么作用。

1.3DEXPERIENCE协同平台

达索系统通过以3DEXPERIENCE平台为基础，打造最先进的三维产品开发软件应用程序，实现三维设计、分析、仿真、数据与流程管理一体化平台。



3DEXPERIENCE是唯一一个既可以运行业务的运营系统又可以实现业务转型的业务模型的平台。它提供了一个协作环境，使企业和个人以全新的方式实现创新，并使用虚拟体验的产品和服务。它将人员、想法、数据和解决方案连接到一个始终可用的协作和交互环境中，可以帮助您提高执行力、提高生产率并加速创新。通过3D EXPERIENCE平台，我们为每个行业提供量身定制的行业解决方案。



平台详情：3DEXPERIENCE协同平台

2.Abaqus有限元分析软件

Abaqus为全球知名的大型通用有限元分析软件，具有单元类型全、材料模型多、分析能力强、可扩展性高等特点，特别是在求解复杂非线性问题方面具有显著优势。



除了用于模拟汽车、航空航天等结构力学问题，Abaqus在基础设施行业也得到了众多应用。Abaqus提供了多种混凝土和岩土塑性模型，支持静力、动力、显式动力、渗流、传热等分析类型，对基础设施中的各类力学问题的模拟具有广泛适用性，例如建筑桥梁等结构的整体弹塑性分析和稳定分析，局部多尺度与精细化模拟，地下结构、边坡稳定性、桩基础、渗流和固结等各类岩土工程问题。

软件详情：Abaqus有限元分析软件

3.CATIA三维设计软件

CATIA 是全球出色的产品设计和体验解决方案。它被不同行业的领导组织所采用，用以开发我们日常生活见到和使用的产品。

CATIA 不仅能够为所有产品建模，还能够在现实行为背景下建模：在体验时代进行设计。系统架构师、工程师、设计师、建筑专业人员和所有贡献者都能定义、构思和塑造互联世界。

CATIA 在达索系统 3DEXPERIENCE 平台的技术支持下，能够实现：

基于单一数据源的社交设计环境，并允许您通过强大的3D仪表板进行访问，从而促进跨所有相关人员（包括移动工作者）的商业情报互访，以及实时并行的设计和协作。

为有经验者和访客用户提供的直观 3DEXPERIENCE，配有可优化用户使用效果的世界级3D建模和仿真功能。

包容性产品开发平台，可与现有流程和工具轻松集成。这一配置允许不同专业在产品开发过程的各个阶段充分利用强大的集成式专家应用程序。



软件详情：CATIA产品设计和体验解决方案

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