CAE（计算机辅助工程分析）主要是以有限元法、有限差分法、有限体积以及无网格法为数学基础发展起来的一个软件行业。 在国内有限元法应用最为广泛，故此在这里主要介绍有限元类软件在国内的应用，其他一些软件不做过多的阐述。 计算机辅助工程计划管理包括工程项目的可行性论证、标书、成本与报价、工程计划进度、各子项工程计划与进度、预决算报告等。 计算机辅助工程设计包括工程的设计指标、工程设计的有关参数及CAD系统，在CAD系统中应强调设计人员的主导作用，同时注重计算机所提供的支撑与帮助，以在最短的时间内拿出最优的设计方案来。 同时，还要注意设计数据的提取和保存，以使其有效地服务于工程的整个生命周期。
可以通过拉伸、旋转、景象、缩放、偏置等操作得到面、体，可以直接构造矩形、多边形、圆、球、圆柱、圆锥、棱柱、圆环等；通过体面的布尔加、减、交等操作得到模型。
早在80年代初期，国内就已经形成了一批以高校和研究院所为重点的有限元技术研究、开发、应用体系。 早期北大袁明武老师应用的SAP，在当时国内引起了广泛的影响。 在此背景下，国内的学者相继开发了多套有限元程序，例如大连理工的JIFEX、郑州机械研究所的紫瑞、北京农机学院的有限元分析系统，以及元计算科技发展有限公司梁国平老师的FEPG。
cae: CAE结构与功能
在此阶段还可以使用一些机械动力学仿真软件、疲劳分析软件，来最终评估整装后的产品性能。 CAD、CAM已经在电子、造船、航空、航天、机械、建筑、汽车等各个领域中得到了广泛的应用，成为最具有生产潜力的工具，展示了光明的前景，取得了巨大的经济效益。 SciFEA的前后处理器采用欧洲工程数值模拟国际中心开发的GiD软件。 GiD软件具有全面的几何建模、网格划分、CAD数据导入、后处理结果显示等功能。
后处理支持的结果显示方式有：带状云图显示、等直线显示、切片显示、矢量显示、变形显示等等。 模拟在各种地面上的虚拟掉落测试；在零件或装配体可能掉落的情况下，了解掉落后它们是否仍能保持完好无损；查看撞击后装配体中各个零件间的相互作用。 一个CAE软件的计算效率和计算结果的精度，主要决定于解法库。 先进高效的求解算法与常规的求解算法，在计算效率上可能有几倍、几十倍，甚至几百倍的差异。 另外市场上还有一些专业软件，例如，LMS公司的噪音分析软件SYSNOISE，MSC公司的疲劳分析软件MSC/Fatigue，nCode公司的Fatigue，奥地利MAGMA公司的热疲劳分析软件FEMFT等。
设计发动机机油箱时，对原设计的结构进行分析，结果表明如果各安装位置间没有相对位移，那么结构应力远小于许用值，结构不会发生损坏。 进一步分析表明，即使安装位置间有一毫米的相对位移，危险部位也将产生很大的应力而引起破坏，这就需要选择适当的安装固定方式，为改进设计提供了理论依据。 为解决型号车多次出现的扭转共振问题，对传动系统作了多次扭振性能计算，最终找到了合适的联轴器参数，这些参数在新的设计方案中得到了应用，并通过了实车考核，至今未出现过同类问题。 对两栖车等水上推进器进行了数十个方案比较，选出了最佳方案，省去了多次性能试验，仅以每次直接试验费用15万元计算，效益也是很可观的，这还不包括缩短生产时间所带来的好处。
cae: CAE发展历程
衡量CAE技术水平的重要标志之一是分析软件的开发和应用。 ABAQUS、ANSYS、NASTRAN等大型通用有限元分析软件已经引进中国，在汽车、航空、机械、材料等许多行业得到了应用。 中国的计算机分析软件开发是一个薄弱环节，严重地制约了CAE技术的发展。 仅以有限元计算分析软件为例，世界年市场份额达5亿美元，并且以每年15%的速度递增。 相比之下，中国自己的CAE软件工业还非常弱小，仅占有很少量的市场份额。 SciFEA 超算有限元分析系统（简称SciFEA）是北京超算自主开发的主要的一款有限元软件。
另外，在汽车行业应用中，经常要对整车进行机械动力学仿真，在这一领域中，国内常见的软件有MSC/ADAMS。 其被广泛用来进行汽车操纵稳定性、汽车行驶平顺性的动态仿真。 ADAMS中的TIRE模块提供若干种轮胎模型供分析时选用，以准确地建立轮胎的动力学模型。 ADAMS中的CAR模块专为汽车动力学仿真而设计，使用十分方便。 VPG主要被应用于当前汽车产品开发中的重点——整车系统疲劳、整车系统动力学、NVH和整车碰撞安全及乘员保护等热门问题。
计算机辅助工程（cae）作为一门新兴的学科已经逐渐的走下神坛，成为了各大企业中设计新产品过程中不可缺少的一环。 传统的cae技术是指工程设计中的分析计算与分析仿真，具体包括工程数值分析、结构与过程优化设计、强度与寿命评估、运动/动力学仿真，验证未来工程/产品的可用性与可靠性。 因此，传统的cae软件被称为“只有博士才能用好的软件”，作为“阳春白雪”的技术，长期得不到普及应用。 如何能够让拥有丰富设计经验和制造业专业背景的工程师能够将cae软件应用到产品研发设计过程当中，实现普及应用，是一个十分重要的问题。 同样的产品模型，应用同样的cae软件，但不同的分析工程师，由于知识和经验的差异，分析出来的结果差异会很大。
而这些软件由于各自的一些原因，虽然在国内产生了一定的影响，但都没能在企业界得到广泛的应用。 随着90年代国外大型商业软件进入国门，掀起了第二次有限元应用的浪潮。 由于国内高校在有限元技术方面具备一定的研发和应用基础，因而成为了应用初期阶段的主力军。 作为一个大型的CAE分析软件，ANSYS自上个世纪七十年代诞生以来，随着计算机和有限元理论的发展，在各个领域得到了高度的评价和广泛的应用。 伴随着版本的更新，分析能力和各项操作功能都得到了更好的完善和发展。 ANSYS12.0不仅在计算速度上进行了改进，同时增强了软件的几何处理、网格划分和后处理等能力。
同时，适用于某些专门用途的专用分析软件也将受到重视并被逐步开发完善起来。 在CAE中，还有一款软件性能相当优越—RECURDYN，它是有韩国FunctionBay联合世界各地的实验室研发出，在多体系统仿真中应用尤为重要。 由于采用先进的算法，仿真的可靠度、运行求解速度大大提升。
现在许多大的软件公司已经采用互联网对用户在其分析过程中遇到的困难提供技术支持。 随着互联网技术的不断发展和普及，通过网络信息传递，不仅对某些技术难题，甚至对于全面的CAE分析过程都有可能得到专家的技术支持，这必将在CAE 技术的推广应用方面发挥极为重要的作用。 ANSYS Workbench作为一个框架，整合现有的应用，将仿真过程结合在一起，这一点在ANSYS Workbench2.0 没有改变。 通过该项功能，一个复杂的包含多场分析的物理问题，通过系统间的连接实现相关性。 图表元素右边的状态符号显示了该项设置是否需要更新、输入等，方便用户查看设置状态。 大家可以通过业内一些公司的举动感受到这一点，例如，ANSYS公司收购CFX流体软件，并加强与EMSS公司的合作，不断加强其多物理场耦合的功能。
- 计算机辅助工程（cae）作为一门新兴的学科已经逐渐的走下神坛，成为了各大企业中设计新产品过程中不可缺少的一环。
- 计算机辅助施工管理包括工程进度、工程质量、施工安全、施工现场、施工人员、物料供给等方面的管理、控制和调度。
- 计算机辅助工程（computer aided engineering，cae）技术的提出就是要把工程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的整个生命周期。
- （2）多媒体用户界面与智能化：包括多媒体的用户界面、增强的建模和数据处理功能以及智能化用户界面。
- 如致力于发展用于高级工程分析通用有限元程序的MARC公司；致力于机械系统仿真软件开发的MDI公司；针对大结构、流固耦合、热及噪声分析的CSAR公司；致力于结构、流体及流固耦合分析的ADIND公司等等。
作为世界上发展速度最快的一个发展中国家，CAE技术水平的提高将对增强我国工业界的市场竞争能力，发展国民经济发挥重要作用。 因此，我们必须加大对CAE技术的投入，加快开发自己的计算机分析软件，培养一批掌握CAE技术的人才。 针对我国工业界，特别是中小企业的CAE技术还较为落后，缺乏专门人才的实际情况，如何利用飞速发展的互联网技术将我们的人才和技术资源充分发挥出来为企业服务，是在CAE技术的发展中值得重视的一个问题。 我国科技界、教育界和工业界应该携起手来为CAE技术的研究开发、人才培养和工业化应用而共同努力。 网络化时代的到来也将对CAE技术的发展带来不可估量的促进作用。
CAE技术是将工程的各个环节有机地组织起来，应用计算机技术、现代管理技术、信息科学技术等科学技术的成功结合，实现全过程的科学化、信息化管理，以取得良好的经济效益和优良的工程质量。 前处理模块—给实体建模与参数化建模，构件的布尔运算，单元自动剖分，节点自动编号与节点参数自动生成，载荷与材料参数直接输入有公式参数化导入，节点载荷自动生成，有限元模型信息自动生成等。 新的世纪已经来临，在这信息化和网络化的时代，随着计算机技术、CAE软件和网络技术的进步，计算机辅助工程将得到极大的发展。 先进的分析设计软件只是开发设计的一个必要手段，最为关键的因素还是人。 凡是一流的企业无不拥有一只具有丰富实践经验、学科齐全、富有挑战和创造意识的人才队伍。
此外安世亚太与CADFEM在中国合资的安世中德可以提供CAE项目的咨询服务。 计算机辅助施工管理包括工程进度、工程质量、施工安全、施工现场、施工人员、物料供给等方面的管理、控制和调度。 它涉及到工程管理学、运筹学、统计学、质量控制等科学技术。
- ADAMS中的CAR模块专为汽车动力学仿真而设计，使用十分方便。
- 20世纪70-80年代是CAE技术的蓬勃发展时期，这期间许多CAE软件公司相继成立。
- 另外，它还将创新的、耳目一新的仿真技术引入各主要物理学科。
- 在该阶段，主要使用一些非线性分析功能强的软件，以及一些多场耦合软件，如ABAQUS、ANSYS、MSC/NASTRAN、MSC/MARC等。
值得注意的是，有限元技术不再仅仅停留在高校中，而是更多的走向了企业。 同时，更多使用方便、操作简单的专用分析软件也得到了广泛应用。 一定的管理方法和管理手段是一定社会生产力发展水平的产物。 市场经济环境中企业的竞争不仅是人才与技术的竞争，而且是管理水平、经营方针的竞争，是管理决策的竞争。 所以，建立一个由人和计算机等组成的能进行信息收集、传输、加工、保存、维护和使用的管理信息系统，有效地利用信息控制企业活动是CAE系统具有战略意义、事关全局的一环。
各个领域的虚拟仿真结果得出了局部的性能仿真和改进建议，但是，单元的cae产品无法实现产品整体性能提升，只能解决局部优化问题，无法解决全局优化问题。 在虚拟仿真的过程中，生成了海量的、不同类型的仿真文档和数据，对应不同的分析结果。 如何有效管理仿真文档，如何建立分析文档与产品模型的对应关系，是cae技术深化应用必须解决的问题。 在解决一些复杂的仿真问题过程中，设计到多物理场耦合分析的问题，如流固耦合问题，这对于单纯提供某个领域仿真技术的cae厂商而言，是一个巨大挑战。
软件的类型主要包括通用前后处理软件、通用有限元求解软件和行业专用软件。 汽车行业在国外是有限元软件的主要应用行业，其所涉及的专业领域相当广泛，并且应用历史长、应用成熟度高。 20世纪70-80年代是CAE技术的蓬勃发展时期，这期间许多CAE软件公司相继成立。
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。 CAE的功能结构应包含计算机辅助工程计划管理、计算机辅助工程设计、计算机辅助工程施工管理及工程文档管理等项。 计算机辅助工程（computer aided engineering，cae）技术的提出就是要把工程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的整个生命周期。 GiD可快速将几何模型自动离散成线单元、三角形单元、四边形单元、四面体单元、六面体单元等，并且可以根据用户的需要对网格进行局部的加密以及网格阶次的选择。 这一阶段要绘制各种零部件图样，确定彼此间的装配关系，评估产品的性能（结构强度、刚度、动力特性和生产性等）。
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