CAECAE(Computer Aided Engineering)是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。
CAE从60年代初在工程上开始应用到今天,已经历了30多年的发展历史,其理论和算法都经历了从蓬勃发展到日趋成熟的过程,现已成为工程和产品结构分析中(如航空、航天、机械、土木结构等领域)必不可少的数值计算工具,同时也是分析连续力学各类问题的一种重要手段。
随着计算机技术的普及和不断提高,CAE系统的功能和计算精度都有很大提高,各种基于产品数字建模的CAE系统应运而生,并已成为结构分析和结构优化的重要工具,同时也是计算机辅助4C系统(CAD/CAE/CAPP/CAM)的重要环节。
CAE系统的核心思想是结构的离散化,即将实际结构离散为有限数目的规则单元组合体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析,得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析,这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。
其基本过程是将一个形状复杂的连续体的求解区域分解为有限的形状简单的子区域,即将一个连续体简化为由有限个单元组合的等效组合体;通过将连续体离散化,把求解连续体的场变量(应力、位移、压力和温度等)问题简化为求解有限的单元节点上的场变量值。
此时得到的基本方程是一个代数方程组,而不是原来描述真实连续体场变量的微分方程组。
求解后得到近似的数值解,其近似程度取决于所采用的单元类型、数量以及对单元的插值函数。
根据经验,CAE各阶段所用的时间为:40%~45%用于模型的建立和数据输入,50%~55%用于分析结果的判读和评定,而真正的分析计算时间只占5%左右。
针对这种情况,采用CAD技术来建立CAE的几何模型和物理模型,完成分析数据的输入,通常称此过程为CAE的前处理。
同样,CAE的结果也需要用CAD技术生成形象的图形输出,如生成位移图、应力、温度、压力分布的等值线图,表示应力、温度、压力分布的彩色明暗图,以及随机械载荷和温度载荷变化生成位移、应力、温度、压力等分布的动态显示图。
我们称这一过程为CAE的后处理。
针对不同的应用,也可用CAE仿真模拟零件、部件、装置(整机)乃至生产线、工厂的运动和运行状态。
CAE软件按研究对象分为:静态结构分析,动态分析;按研究问题分为线性问题,非线性问题;主要有:Hyperworks,主要做前处理(分单元加载荷加约束)和后处理(看输出结果和仿真)I-DEAS,同时也做CADAnsys,很经典的CAE,国内应用最广,客户成熟度最高,尤其是在高校科研领域。
ADINA,强大的非线性功能、全球唯一能做直接流固耦合的软件,最为可靠的C AE软件。
Abaqus,强大的非线性复杂动态问题求解器,专门汽车分析模块,LS-DYNA,强大的动态问题求解器,专门汽车分析模块,Nastran,线性问题求解器Pam crash,专门的碰撞研究软件Moldflow,模流分析软件AutoForm,钣金冲压,特别是拉深分析软件Madymo,汽车安全系统,如气囊,安全带整车碰撞性能分析软件高级英语证书考试(CAE)简介级别高级英语证书(CAE)是在初级证书之上的英语水平证书,考试内容包括阅读、写作、语言结构、听力和口语。
该考试向希望在专业工作或学习中使用英语的人士提供了高级而权威的资格证明。
CAE还有助于培养注重实际能力的CPE证书所要求的技能,英国多数大学都承认CAE符合入学英语条件。
内容考试内容包括下列5份试卷,没有固定文章和选择试卷。
试卷1:阅读(1小时15分钟)本卷有4篇文章,设计了各种搭配题和多项选择题,全面考查阅读技巧。
试卷2:写作(2小时)包括2篇各250单词左右的作文。
第一篇是命题作文,第二篇可从4个题目中任选一个。
题目都给出了情境,规定了写作目的和读者对象。
试卷3:英语运用(1小时30分钟)本卷的6道题目考查运用语言知识的能力,包括语法、语域、连贯、拼写和标点。
试卷4:听力(约45分钟)本卷包括4篇不同篇幅和性质的文章,设计了各种搭配、填充和多项选择题,全面考查听力技能。
试卷5:口语(15分钟)考生两人一组,由两名外来考官主考。
试卷分4段,用各种提示材料让考生发挥多方面的口语表达技巧。
分数每份试卷满分40分。
成绩总成绩A、B、C三等为及格,可获得证书,D、E、U三等为不及格,不发给证书。
不及格者的成绩条上会注明哪些试卷完成较差,及格者的成绩条上会注明哪些试卷成绩较高。
CAE作为一家世界一流公司,为各国民航业和国防力量提供模拟机技术、建模技术以及一体化培训方案。
CAE在20个国家建立了75个培训基地,员工约7,000人,年收入超过14亿加元。
CAE的培训基地规模最大,配备了民航和军事用全功能飞行模拟机和培训设备。
CAE位于世界各地的27个民航和军事培训中心每年培养出75,000多名飞行员。
根据不同的市场需求,CAE的专业服务人员还可提供建模和模拟软件,帮助客户解决与模拟机有关的各种问题I-DEASEDS I-DEAS是美国UGS子公司SDRC公司开发的CAD/CAM软件。
该公司是国际上著名的机械CAD/CAE/CAM公司,在全球范围享有盛誉,国外许多著名公司,如波音、索尼、三星、现代、福特等公司均是SDRC公司的大客户和合作伙伴。
该件是高度集成化的CAD/CAE/CAM软件系统。
它帮助工程师以极高的效率,在单一数字模型中完成从产品设计、仿真分析、测试直至数控加工的产品研发全过程。
I-DEAS是全世界制造业用户广泛应用的大型CAD/CAE/CAM软件。
I-DEAS在CAD/CAE一体化技术方面一直雄居世界榜首,软件内含诸如结构分析、热力分析、优化设计、耐久性分析等真正提高产品性能的高级分析功能。
SDRC也是全球最大的专业CAM软件生产厂商。
I-DEASCAMAND是CAM行业的顶级产品。
I-DEASCAMAND可以方便地仿真刀具及机床的运动,可以从简单的2轴、2.5轴加工到以7轴5联动方式来加工极为复杂的工件表面,并可以对数控加工过程进行自动控制和优化。
I-deas提供一套基于因特网的协同产品开发解决方案,包含全部的数字化产品开发流程。
I-deas是可升级的、集成的、协同电子机械设计自动化(E-MDA)解决方案。
I-deas使用数字化主模型技术,这种卓越能力将帮助您在设计早期阶段就能从"可制造性"的角度更加全面地理解产品。
纵向及横向的产品信息都包含在数字化主模型中,这样,在产品开发流程中的每一个部门都将容易地进行有关全部产品信息的交流,这些部门包括:制造与生产,市场,管理及供应商等。
1.Digital Simulation(数字化仿真):I-deas CAE工具通过在产品开发早期阶段仿真全部产品性能来引导设计,提高产品质量,验证并优化细节设计,最大程度地减少重复制作物理样机的次数,同时降低后续加工的反复次数,识别造成现有产品质量问题的原因,制定交易计划,在产品价格和性能之间取得最佳平衡。
2.I-deas机构设计(I-deas Mechanism Design):I-deas机构设计可集成地分析带有复杂运动副的机构运动。
利用I-deas装配产生的装配体、运动约束副和接触区域,根据初始运动条件,解算出运动结果。
使用了内嵌的ADAMS动态解算器,它帮助您从最初的概念设计阶段就了解机构的运动情况,包括机构的位置、速度和加速度。
让您作出更多的选择,从而得到更好的,更精确的设计结果。
3.仿真模型构造(Simulation Modeling Set):集成环境中的有限元模型构造和结果可视化工具。
直接利用I-deas零件主模型或装配,或其它CAD系统输入的模型,快速地建立数字化产品仿真模型。
仿真模型和设计模型具有相关性。
4.仿真解算(Simulation Solution Set):有限元解算器,包括结构的线性静态分析和结构模态分析、热传递分析和流动分析以及结构优化分析。
可以采用批处理的方式进行解算。
提供多种收敛准则定义和解算选项控制,如模型解算占用的空间和时间预估,结构刚度矩阵文件控制。
用户通过解算过程图形监控解算过程,允许终止解算。
仿真的广泛应用:5.非线性求解器(Model Solution-Non-Linear):支持几何非线性、材料非线性、弹塑性及综合非线性分析,利用Newton-Raphs on方法求解非线性方程组。
6.变量化分析(Variationl Analysis):变量化分析仿真在设计初期介入设计过程,利用单一模型进行广泛的设计研究,通过一次网格划分和解算,生成手册式结果,得到多种可对比的方案。
7.响应分析(Response Analysis):响应分析用来研究结构在静态、瞬态、谐波和随机等激励下的受迫响应,模态可以来自结构分析或测试。
8.复合铺合分析(Laminnate Composites):以复合铺层材料结构进行高效的设计和评估.9.注塑冷却顾问(Part Advisor):注塑过程顾问系统。
简单实用,直接对STL格式进行计算,只用定义零件的材料和模具特性以及浇注口,就可以模拟浇注模具过程中塑料流动。
可优化零件与模具的设计,以达到质量、成本和时间的最优平衡。
10.机械仿真(Mechanism Sim):分析机构在外力作用下的运动和受力。
包含机构运动(Mechanism Design)的全部功能.11.产品寿命预测(Durability):预测静态载荷下产品的材料强度和疲劳安全的工具。
12.高级产品寿命预测(Advanced Durability):预测静态或瞬态载荷下产品的产品寿命和疲劳破坏,包含产品寿命预测的全部功能。
13.电子系统冷却仿真(Electronic System Cooling):电子系统的三维热/流动分析。
I-deas集成环境中的电子系统可靠性分析工具,仿真可直接在CAD模型上分析单元件、多芯片组、散热片、PCB、功率模组或完整系统的热/流动行为,含PCB Modeler和ECAD接口。
用于优化元器件的位置,预测风扇运作,评估风扇和通风口的位置与尺寸,优化散热片的形状和尺寸等。
14.传热仿真(TMG):通用的复杂热问题的快速解决方案。
与I-deas及Femap完全集成,可直接使用有限元模型。
I-DEAS作为CAD软件,界面不太友好,使用不方便,作为CAE软件,求解功能不强大,并未成为CAE行业有竞争力的软件。
ansysANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数C AD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I -DEAS, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。