首页/文章/ 详情

CAE(计算机辅助工程)行业的变与不变

2月前浏览1702



说到CAE(计算机辅助工程),你是否知道CAE行业的变与不变有哪些呢?随着AI浪潮等新技术的加持,未来将会有什么发展趋势?


01

在了解之前,我们首先我们来了解一下CAE定义:


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,把工程(生产)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(产品)的整个生命周期。而CAE软件可作静态结构分析,动态分析;研究线性、非线性问题;分析结构(固体)、流体、电磁等。  


作用就是来预测其功能可用性、可靠性、效率和安全性等,实现产品/工程的设计优化,保证产品/工程达到预期功能并满足各种性能指标。


而如今在数字化浪潮的推动下,计算机辅助工程分析几乎在每个工程师的工作里扮演着不可或缺的角色。这一领域历经数十年的发展,早已从可选工具转变为核心竞争力的象征。当我们深入观察CAE这一行业时,便会发现其变化与恒久之间存在着一种微妙的平衡。


02

CAE行业的变


技术进步是CAE行业最显而易见的变化之一。从早期的简单线性静态分析到现在能够执行高度复杂的非线性、动态以及多物理场耦合分析,技术的跃进不断拓展着CAE的应用边界。随着计算能力的增强,仿真的精确度和效率也得到了显著提升。同时,云计算和高性能计算集群的出现使得即使是最复杂的仿真任务也能在可接受的时间内完成,提升了仿真分析效率,极大缩短了仿真周期。



另一方面,人工智能与机器学习的融入为CAE行业注入了新的活力。这些技术正在被用来预测材料行为、优化设计参数、甚至自动生成创新的设计。通过深度学习算法,仿真过程可以在大量数据的支持下自我学习与改进,不断提高分析的准确度与可靠性。


CAE技术将进一步发展,采用最先进的信息技术,吸纳最新的科学知识,扩充软件功能以提高其性能。多媒体用户界面与智能化、多学科仿真与优化、无缝集成多种专业领域的计算分析软件将成为发展方向。


03

CAE行业的不变


尽管技术进步带来的变化令人瞩目,但CAE行业的某些核心价值却始终未变。仿真的基本目的:使用数学模型来复 制现实世界的物理行为,以预测设计在实际应用中的表现。这仍然是所有CAE工具的共同追求。无论技术如何进步,这一基本目标始终不变。



同样保持不变的还有对精确物理模型的需求。无论是汽车碰撞模拟还是电子产品的跌落测试,准确的材料模型和合适的失效理论总是仿真成功的关键。这要求从业者不仅要精通软件操作,更要深刻理解背后的物理原理。在这一行业中,对专业知识的尊重和需求从未减退。


在所有这些变化与不变之中,未来的发展趋势已然显现。AI来袭和新质生产力的提出,产品的设计、制造和维护将更加依赖于数字化双生和虚拟测试。这不仅会提高产品的智能化水平,还将使得仿真技术成为整个产品生命周期不可或缺的一部分。


随着国家积极稳妥推进碳达峰、碳中和,对环保和可持续性发展的要求也在推动CAE行业向前发展。通过更高效的设计流程和对材料性能的深入理解,仿真技术有助于减少材料的浪费,降低能源消耗,并最终实现环境友好的产品设计与制造。


04

CAE行业的未来趋势


技术创新与集成:随着计算机技术和电子信息技术的不断进步,仿真技术也在不断地实现自我超越,如结构拓扑优化、基于人工智能的CAE软件新架构等创新方向将推动仿真技术向更高层次发展。同时,与其他先进技术如人工智能、大数据、云计算的集成,将进一步扩展仿真的应用范围和提高其效率与精确度。


数字孪生与仿真融合:数字孪生技术,作为物理对象的数字镜像,能够实时模拟和分析实际物体的状态和行为。结合仿真技术,数字孪生可以提供更加深入的分析和预测能力,进而优化设计、生产和运营过程。


全生命周期解决方案:仿真技术将覆盖产品从概念设计、研发、试验到制造的各个阶段,为企业提供全生命周期的解决方案,从而实现产品创新与性能的持续优化。


仿真置信度的提高:随着技术的发展,对仿真结果的准确性和可靠性的要求越来越高,VV&A方法(校核、验证与确认)将被应用于产品研发全流程,确保仿真结果的置信度。


虽然技术的进步正不断改变着CAE仿真行业的面貌,未来,随着新技术的不断涌现,CAE行业无疑将继续变革,而这些变化又围绕核心展开,共同塑造着工程分析领域的未来。在这样一个快速变化的世界中,把握住那些恒定不变的真理,或许才是我们应对未来挑战的最大智慧。



来源:一起CAE吧
碰撞非线性拓扑优化汽车电子云计算理论材料数字孪生试验
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-25
最近编辑:2月前
侠客烟雨
硕士 竹杖芒鞋轻胜马,一蓑烟雨任平生
获赞 108粉丝 88文章 148课程 0
点赞
收藏
作者推荐

台架、车架、吊车、升降机、挖掘机等大型复杂结构!企业级项目仿真实战!

大型台架结构 大型台架结构属于钢制结构,由于构造形式灵活多变,所以推荐使用通用有限元软件进行力学分析,如ANSYS,ABAQUS等。 本文使用ANSYS Workbench对某大型台架结构进行强度刚度分析。结构仿真方案 结构仿真模型可以分为四类:实体模型、壳模型、梁模型、混合模型。对于大型台架结构,梁模型和壳模型及其混合模型是常见的方案,一般不使用实体模型。 不使用实体模型的最主要原因是:实体模型的网格划分难度极大,即使划分成功,网格规模也会极大。 推荐使用SpaceClaim完成几何模型的抽梁和抽壳工作,效率比较高。仿真分析评定 对于大型台架,使用梁模型无法考虑大量结构细节,只能进行粗略的分析。从网格划分难度,网格规模,分析细致程度,壳模型无疑是最好的选择。 使用共节点实现焊缝连接,使用梁连接实现螺栓连接。为了进行线性分析,忽略螺栓连接板之间的摩擦关系,这种忽略会导致节点的刚度偏弱,可以通过适当放大螺栓直径来弥补,这方面技术可以参考公众 号华仿CAE前段时间的技术文章。 下部框架和上部小车可以作为两个独立系统进行分析。固定下部框架的柱脚,将上部小车的载荷施加到下部框架。上部小车为铰接约束,将吊车载荷和电机重量施加到上部小车。 仿真分析的等效应力和位移结果如下图所示。等效应力结果可用于强度评定,位移结果可用于刚度评定。 使用等效应力进行强度评估是可行的,符合材料力学理论以及钢结构行业规范的要求。但直接读取却是不可取的。因为对于低碳钢材料,不论是材料力学,还是钢结构行业规范,都是基于名义应力来评定强度。仿真获得的应力并不一定是名义应力。 对于非应力集中位置,仿真得到的是名义应力,可以直接读取。对于应力集中或应力奇异位置,仿真得到的应力和网格尺寸非常相关,在细致的网格下,直接读取到的应力会明显大于名义应力,这会造成强度评定困难。 相比较而言,刚度评定会简单很多,因为位移分析结果和网格是基本无关的,并不关心应力集中和应力奇异问题。总结 在企业内做事,讲究要闭环,要有结果。只学仿真软件操作,仿真工作无法真正闭环,所以学仿真必须学全流程。我们华仿CAE只教全流程仿真技术,能让你做事闭环的仿真技术,真正实用的仿真技术。名师介绍本课程由华仿CAE首席讲师授课 1)王老师曾就职于永大电梯、远景能源、安世亚太;2)有六年产品研发经验,四年全职仿真培训经验;3)有线下培训经验百余场,拜访过百余家制造企业;4)累计仿真培训直播650+小时,全网观看参与人次55000+;5)累计创作技术文章1000+篇,全网阅读次数2000000+。 来源:一起CAE吧

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈