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结构工程师的进阶之路:为什么建议你学习CAE仿真?

2月前浏览1104

在当下科技日新月异的时代,结构工程师们正面临着前所未有的挑战与机遇,学习CAE仿真技术已经成为结构工程师不可逾越的进阶之路。

时代在进步,技术在革新,CAE仿真技术正在改变产品研发流程。借助本文,我想和大家探讨一个话题:为什么建议结构工程师学习CAE仿真?

学习CAE仿真技术可以提升职业技能

CAE仿真技术是未来工程领域的趋势。随着科技的不断进步,传统的物理试验已经无法满足现代工程对精度和效率的要求。而CAE仿真技术,凭借其强大的计算能力和精确的模拟效果,正在逐步取代物理试验,成为结构工程师不可或缺的工具。
通过模拟实际工作环境中的力学、热学电磁学、流体力学等物理现象,结构工程师可以在虚拟环境中对设计方案进行反复验证和优化迭代,从而避免在实际生产中出现不必要的错误和损失,能够更快速、更准确地完成设计任务

学习CAE仿真技术能够增加就业机会

无论是在制造业、航空航天、汽车工程还是其他领域,CAE仿真技术都有着广泛的应用。掌握这一技术,你将能够轻松应对各种挑战,拓展自己的职业道路。同时,你还将能够参与到更多高端、复杂的项目中,与顶尖的工程师们并肩作战,共同创造行业奇迹。
更重要的是,根据数据显示,仿真工程师的薪资水平远高于城市平均薪资,且越老越吃香,没有35岁职场裁员危机。这意味着,结构工程师学习CAE仿真技术,不仅能够提高个人收入水平,还能够提供一个稳定的职业生涯。


学习CAE仿真技术可以解决实际问题

随着中国制造业的加速转型升级,CAE仿真技术已经成为制造业数字化转型升级的重要手段。无论是大型工程项目如“神州飞船”、“华龙一号”、“嫦娥五号”,还是日常的产品设计如汽车零件、智能手机,都离不开CAE仿真。


例如,在内衣设计领域,设计师们可以建立不同胸围内衣的CAE仿真模型,模拟内衣扣紧过程,将内径定义为变量,算出不同胸围内衣的应力,从而根据人体结构学对内衣进行优化设计!

又如,在跑鞋设计领域,设计师们可以建立足-鞋耦合仿真模型,通过CAE仿真准确模拟足-鞋相互耦合作用,获取足部在运动过程中受到的应力分布等信息,从而为鞋子选择以及个性化定制提供依据。

再如,在建筑领域,建筑结构的安全性直接关系到人们的生命财产安全,建筑设计师们可以通过CAE仿真技术对建筑进行地震模拟、风载模拟等,评估其在不同环境条件下的安全性能,为建筑设计提供有力支撑。

学习CAE仿真技术可以提高工作效率
传统的结构设计方法往往需要经过多次试制和实验才能确定最佳方案,而CAE仿真技术则可以在短时间内完成大量方案的模拟和比较,帮助工程师们快速找到最优解。这不仅缩短了产品开发周期,还降低了研发成本。

传统结构设计主要依靠设计规范和设计经验,某种程度来说和第六感差不多。对于常见结构,传统的设计可以保证结构的安全性,但是不能保证设计的最优性,不利于结构设计的经济性。对于复杂的结构,这样的设计甚至连使用的可靠性都无法合理的考虑。


学习CAE仿真技术能够培养创新思维
通过模拟不同材料和结构在各种条件下的性能表现,结构工程师们可以突破传统设计思维的束缚,尝试更多新颖、独特的设计方案。这种创新思维对于提升产品竞争力、拓展市场份额具有重要意义。

学习CAE仿真技术,结构工程师也可以创新性地运用生物力学、流体力学等多学科知识,建立考虑非牛顿流体力学以及流固耦合作用,研究精 子运动的生物学过程,解释人类受孕机理,揭示精 子的升级之路。

结构工程师头疼脑热了,还可以建立脑脊髓流体动力学有限元模型。采用空隙压力-热力耦合单元,多孔介质有限元仿真技术模拟“脑子进水”导致头部扩张的过程,告诉身边小伙伴们“脑子进水”是什么感觉。

综上所述,学习CAE仿真技术对于结构工程师来说具有诸多好处。它不仅可以提高设计效率、降低成本,还有助于培养创新思维和提升产品竞争力。因此,我强烈建议结构工程师们积极学习CAE仿真技术,以应对日益激烈的市场竞争和不断变化的客户需求。


那么,结构工程师如何学习CAE仿真?接下来,我将和大家深入探索结构工程师如何学习并掌握CAE仿真技术,创作出高质量且引人入胜的作品。

1) 基础知识储备:需要掌握相关的数学和物理知识,如力学、材料学、热力学、电磁学等。此外,对计算机编程和算法有一定了解也是非常重要的。这些基础知识是CAE分析的核心,也是后续深入学习的基石。

2) 选择合适软件:目前,市面有许多CAE仿真分析软件可供选择,如ANSYS、Abaqus、Hypermesh等,当然SolidWorks、UG等设计软件也具有仿真功能。结构工程师应根据自己的需求,选择最适合自己的软件。
3) 注重实践操作:纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。理论学习是基础,但真正的掌握还需要通过大量的实践操作。结构工程师们可以通过参加培训、阅读教程、观看视频等方式,逐步提高自己的操作技能。
4) 研究经典案例:学习他人的成功案例,可以帮助结构工程师们更好地理解CAE仿真技术的应用和优势。通过分析这些案例,结构工程师们可以汲取经验,避免走弯路,帮助你在工作中解决问题更加得心应手。
5) 紧跟时代潮流:CAE领域的技术日新月异,新的软件、算法和理论层出不穷。结构工程师学习CAE仿真技术时,要时刻保持学习的热情,不断跟进最新的技术动态。只有这样,才能在竞争中立于不败之地。

6) 学会跨界融合:不仅要专注于自己的领域,还要学会扩宽视野。与材料、仿真、工艺等领域的专家进行交流合作,可以为你带来更多的启示和灵感。这种跨界融合的思维模式,将让你的CAE学习走得更远。


那么,在学习CAE仿真技术过程中,应该注意哪些事项呢?接下来我将和大家一起探讨。

1) 明确学习目标:在开始CAE仿真之前,结构工程师们需要明确自己的目标和需求,这有助于他们选择合适的仿真方法和参数设置。
2) 建立准确的模型:模型的准确性直接影响到仿真结果的可靠性,结构工程师们需要仔细研究实际问题,建立符合实际情况的模型。
3) 选择合适的边界条件:约束和载荷边界条件的设置对仿真结果有着重要影响,结构工程师们需要根据实际情况,合理设置这些参数。
4) 精细化的网格划分:网格的划分直接影响到仿真结果的精度和计算效率,结构工程师们需要根据问题的复杂度和精度要求,合理划分网格。
5) 结果分析与优化:得到仿真结果后,结构工程师们需要对其进行分析和优化。通过调整参数和模型,不断提高仿真的准确性和可靠性。
不要再犹豫,不要再等待!结构工程师们,是时候行动起来了!点击关注我们,获取更多关于CAE仿真的精彩内容,让我们一起迈向更加美好的未来!


来源:纵横CAE
HyperMeshAbaqus多孔介质航空航天汽车建筑UGSolidWorks理论材料试验ANSYS
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首次发布时间:2024-09-01
最近编辑:2月前
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在追求时尚与舒适并存的今天,内衣作为女性日常穿着的必需品,其设计与选择愈发受到关注。今天,让我们利用CAE仿真技术,揭秘不同胸围内衣的选择奥秘。 内衣应力分布云图 在内衣设计和优化中,CAE仿真技术发挥着越来越重要的作用,可用于模拟内衣与人体之间的相互作用,预测内衣的穿着效果和舒适性,从而为内衣个性化定制提供理论依据。大胸女孩的痛,你永远都不懂建立人体-内衣耦合接触模型,通过调整模型参数,如材料属性、网格划分、边界条件等,确保模型的准确性和计算效率。具体步骤如下所述。内衣-胸部耦合接触模型Step 1:构建几何模型采用电子计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)等影像技术获取人体三维数据,包含清晰的人体真实的骨骼结构、软组织厚度和器官形状等。Step 2:内衣材料特性内衣材料特性对舒适性有着重要影响,了解常见内衣材料(如弹性纤维、棉质等)的弹性模量、泊松比和应力-应变关系,从而准确建立CAE仿真模型。Step 3:进行网格划分通常将文胸视为二维壳单元,单元类型采用四边形,网格尺寸多设置在0~5 mm;将胸部视为三维形状,单元类型采用四面体或六面体,网格尺寸一般设置在0~10 mm。Step 4:设置接触关系接触体为文胸和人体,接触类型为面与面接触,将文胸下扒、肩带与人体的接触定义为绑定约束,文胸与人体接触时会产生摩擦,摩擦系数为0.2。Step 5:施加边界条件在无重力乳 房和无应力文胸基础上,确定二者接触过程中的载荷及边界条件。文胸内表面添加约束,连接处两端施加弹簧单元,并添加预紧力,模拟内衣扣紧过程。Step 6:不同胸围仿真将内径定义为变量,分析不同胸围下内衣的应力分布、变形情况以及贴合度等指标,评估内衣的舒适性和适应性,从而为内衣选择提供依据。Step 7:个性化定制 通过对比不同胸围内衣的仿真结果,分析胸围变化对内衣舒适性和贴合度的影响,找出胸围与内衣设计参数之间的关系,从而为内衣的个性化设计提供指导。 随着科学技术的不断进步,CAE仿真技术有望在内衣设计和制造中发挥更大的作用,探索内衣设计与人体生理特征之间的关系,推动内衣行业的个性化发展。声明:本文相关内容整理自网络,并不意味着支持其观点或证实其内容的真实性。如涉及版权等问题,请立即联系我们删除。参考文献:[1] 3D bra and human interactive modelling using Finite Element Method for bra design.[2] Finite Element Analysis on Contact Pressure and 3D Breast Deformation for Application in Women’s Bras.来源:纵横CAE

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