计算机辅助工程(CAE)技术综述.pdf

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1、第1期(总第131期)机械管理开发2013年2月No．1(SUMNo．131)MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTFeb．2013计算机辅助工程(CAE)技术综述何春俐(黑龙江省佳木斯大学附属第二医院，黑龙江佳木斯154002)摘要：主要介绍了cAE技术的应用、发展趋势及cAE技术的发展又推动了许多相关的基础学科和应用科学的进步。关键词：计算机；CAE；3-程中图分类号：TB18；TB47文献标识码：A文章编号：1003—773x(20l3)0l一0130—020引言算机模拟及撞车的有限元模拟。通过采用CAE技术，CAE(计

2、算机辅助工程)的特点是以工程和科学问极大地缩短了产品的研制周期，减少了开发费用，而且题为背景，建立计算模型并进行计算机仿真分析。一也有利于通过优化等手段开发出性能更为优越的汽车方面，计算机辅助分析使大量繁杂的工程分析问题简整车和零部件。单化，使复杂的过程层次化，节省了大量的时间，避免2．2飞机制造业中的应用了低水平重复的工作，使工程分析更快、更准确；另一采用CAE技术以后，可以在设计阶段就通过仿真方面，CAE技术的应用，使许多过去受条件限制无法系统模拟飞机的性能，从而在设计阶段就可以对方案分析的复杂问题，通过计算机数值模拟得到满意的解进行优化，其计算数据也

3、可以用来指导试验，大大节约答。在产品的设计、分析、新产品的开发等方面发挥了了研发的周期和成本。重要作用，同时CAE这一新兴的数值模拟分析技术在2．3模具制造行业中的应用国外得到了迅猛发展，技术的发展又推动了许多相关在模具设计工序中进行CAE是为了寻求在冲压的基础学科和应用科学的进步1。加工中常常发生的不良变形、开裂、起皱等的解决对1CAE技术概述策，同时通过CAE的有限元法分析模具工作面周围的计算机辅助工程CAE(ComputerAidedEngineer．结构，减轻模具结构的总重量，增加刚性分析冲压过程ing)，泛指包括分析、计算和仿真在内的一切研发活中

4、模具各部的发热情况以便于模架结构设计时合理分动。传统的CAE主要是指工程设计中的分析计算和布冷却水管，延长模具耐用度。分析注塑模的注塑过分析仿真，其核心是基于计算力学的有限元分析技程的材料流动情况使材料流动更合理，更好解决材料术。制造工程协会SAE将计算机辅助工程(CAE)作为收缩的问题；分析三维图形数据是否正确，核对图形，CIM技术构成进行如下定义：分析设计和进行运行仿分析曲面形状的曲率变化情况，把分析的结果反馈给真，以决定它的性能特征和对设计规则的遵循程度-z。CAD阶段使之外观更美观、工件更容易成形。CAE技术是计算机技术和工程分析技术相结合2．4板

5、材加工成型中的应用形成的新兴技术，CAE软件是由计算力学、数字仿真板料成形从力学角度而言，是一个包括几何、材料、技术、计算数学、结构动力学、工程管理学与计算机技边界等强非线性问题的、非常复杂的力学过程，以往人术相结合，而形成一种综合性、知识密集型信息产品。们求解多以解析法实现其误差甚大。近年来，板料成在近20年来市场需求的推动下，CAE技术有了长足的形的计算机模拟和分析在产品设计制造中发挥着越来发展，它作为一项跨学科的数值模拟分析技术，不断地越重要的作用。其中主要涉及单元技术及网格划分、受到科技界和工程界的重视。21世纪，随着计算机技本构关系、算法的选择、

6、接触缺陷处理等关键技术以及术向更高速和更小型化的发展，分析软件的不断开发仿真与集成等应用方法。和完善以及网络通讯的普及，CAE技术的应用将越来2．5其他行业中的应用越广泛并成为衡量一个国家科学技术水平和工业现代随着CAE技术的不断成熟和CAE软件向高性能方化程度的重要标志。面的发展，CAE技术的应用范围不断扩大，不仅在机2CAE技术的应用械制造业得到了广泛的使用，在其他领域，如生物医2．1汽车制造业中的应用学、冶金、建筑桥梁、电子产品制造以及日用消费品的CAE在汽车设计行业中的应用最多的。车身方制造中都得到了应用。著名体育用品厂商耐克公司，面，可进行车身结

7、构动态、静态有限元分析，车身外型在高级旅游鞋的受力结构研究设计中，就是采用有限空气动力学计算机模拟，车身噪声分析；发动机方面可元分析技术在保证鞋体受力均衡的前提下，取得了鞋进行其性能的计算机估计，燃烧过程的计算机模拟，冷的最理想重量。却、传热的有限元分析、缸体等结构的有限元强度分3CAE技术的发展趋势析；在底盘方面，可进行车架有限元分析，悬架机构有1)设计数据、设计模型、专家经验的过程化、修限元分析，变速器、传动轴及车桥等结构强度的有限元改／升级模板和通用化。以进一步改善和提高设计分析；整车方面，可进行汽车平顺性，操纵稳定性的计(下转第133页)收稿日期：

8、2012—12—19作者简介：何春#~J(1976一)，女，黑龙江