《計算機輔助工程-CAE》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《計算機輔助工程-CAE（23頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,計算機輔助工程（,CAE）,什么是計算機輔助工程（,CAE）,CAE=,在產品的研發(fā)過程中，利用計算機進行建模及性能仿真分析,性能仿真的內容涉及產品（或系統(tǒng)）的力學性能（變形，應力）、熱學性能、流動性能、振動特性和噪聲控制等,可替代大多數(shù)昂貴而費時的物理樣機實驗，即用數(shù)字化樣機取代傳統(tǒng)的物理樣機實驗,廣泛應用于各工業(yè)領域,為什么要采用,CAE,波音777的研發(fā)過程中采用,CAE,數(shù)字化樣機技術，節(jié)省了大量物理樣機試飛次

2、數(shù)，僅一次試飛即獲得成功，每次物理樣機實驗需花費1億美元,CAE,技術在汽車工業(yè)中的應用，使新車開發(fā)周期由原來的56年縮減到現(xiàn)在的12年,為什么要采用,CAE,美國,NASA,的噴氣推進實驗室（,JPL,）應用,CAE,技術成功地實現(xiàn)了火星探測器“勇氣號”、“機遇號”在火星上的軟著陸仿真分析。仿真結果預測到由于制動火箭和火星風的相互作用，使探測器在著陸時可能出現(xiàn)翻滾，從而改進了技術方案，保證了登陸成功,在機械工程中的應用,在土木工程中的應用,在航空工程中的應用,在電子工程中的應用,在生物工程中的應用,在畢業(yè)設計中的應用,有限元分析,在畢業(yè)設計中的應用,虛擬樣機設計,先進的產品研發(fā)系統(tǒng)流程,方案

3、設計,建模,建模,物理建模，數(shù)學建模，計算建模,仿真,仿真,計算機仿真,，解析方法，實驗方法,分析,結果可視化,照片，錄像帶，,計算機圖形,，,虛擬現(xiàn)實,詳細設計,物理樣機制造,物理樣機測試,批量生產,虛擬樣機分析,CAE,方法體系,機械系統(tǒng)物理模型：,結構模型，機構模型,數(shù)學模型：,偏微分方程，常微分方程,數(shù)學模型：,物體運動：常微分方程，鉸約束：代數(shù)方程,解析法：材料力學，彈性力學等,數(shù)值法,解析法：理論力學，機械原理等,數(shù)值法,有限差分法,FDM,有限元法,FEM,邊界元法,BEM,有限體積法,FVM,無網(wǎng)格法,Meshfree,多體動力學,或虛擬樣機,結構模型,機構模型,CAE,方法體

4、系,數(shù)值分析工具箱,“如果僅有一把錘子，解決問題的方法只能是用釘子”,有限元法,：,CAE,的最主要方法，求解問題包羅萬象，幾乎涵蓋各個學科及各個工程領域。技術最成熟，商業(yè)軟件十分豐富。如,ANSYS,NASTRAN,MAC,LS-DYNA,ABAQUS,ADINA,CAE,方法體系,數(shù)值分析工具箱,有限差分法,：最早的數(shù)值分析方法，使用結構化網(wǎng)格，不需要域積分，建模、計算簡單。適于分析幾何形狀簡單的問題，尤其是流動性問題。商業(yè)軟件很少。,CAE,方法體系,數(shù)值分析工具箱,有限體積法,：一種特殊形式的有限元法（歐拉結構化網(wǎng)格）。多用于分析流體動力學問題。被大多數(shù)商業(yè)流體分析軟件采用，如,FLU

5、ENT,CFX,CAE,方法體系,數(shù)值分析工具箱,邊界元法,：僅在分析域的邊界上劃分網(wǎng)格，適于分析無界、連續(xù)介質問題，如聲學問題和波的傳播問題。商業(yè)軟件很少。,CAE,方法體系,數(shù)值分析工具箱,無網(wǎng)格法,：是一種最新的數(shù)值分析方法。多用于分析受網(wǎng)格劃分的限制，采用有限元法而不易解決的問題。如大變形、裂紋擴展、爆炸等，商業(yè)軟件很少。,CAE,方法體系,數(shù)值分析工具箱,基于多體系統(tǒng)動力學的虛擬樣機技術,：,針對復雜機械系統(tǒng)的整機性能優(yōu)化技術。所建立的復雜機械系統(tǒng)包括機-液-控的耦合。商業(yè)分析軟件包括,ADAMS,SIMPACK,DADS,與,CAE,相關的課程,材料力學，彈性力學，流體力學，熱力學

6、等,理論力學，機械原理，機械振動,計算機三維造型（,SolidEdge,Pro/E,Solid Work,UG,等軟件的使用）,有限元分析,（FEM）(,有限元理論及軟件的使用如,ANSYS,ABAQUS,LS-DYNA),虛擬樣機理論及應用,（多體系統(tǒng)動力學理論及虛擬樣機軟件的使用如,ADAMS）,無網(wǎng)格法理論及應用,CAE,應用現(xiàn)狀,現(xiàn)有先進產品開發(fā)技術包括:,CAD/CAE/CAM/PLM(Product Lifecyele Management),CAD,已普及（要求每個工程師必須掌握）,CAM/PLM,仍處于研發(fā)階段,CAE,在發(fā)達國家及一些大公司中利用,CAE,技術優(yōu)化產品設計以降低成本，縮短研發(fā)周期已達80%95%,CAE,的應用已含蓋機械工程的各個方面（包括運動分析，動力學分析，強度及穩(wěn)定性分析，液壓傳動分析，振動和噪聲的控制等）,CAE,方面的專業(yè)人才短缺（包括發(fā)達國家）,CAE,的未來,CAD/CAE/CAM/PLM,的軟件被廣泛應用，其價格低廉（“,CAE,計算器”）,每個工程師都具備,CAE,的知識和能力,大規(guī)模、多尺度、多場耦合分析，,虛擬工程,CAE,全球化（如中國、印度的工程師承接美國的,CAE,項目）,在線分析：基于新一代的高速因特網(wǎng)實現(xiàn)軟件共享，協(xié)同分析,打好基礎，做好準備，適應未來發(fā)展的需要,CAE,的未來,虛擬工程,