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?
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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。
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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。
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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。
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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。