先进制造导论作业【DOC精选】.doc

先进制造导论作业 题目：CAE技术 作者： 学院：化学与化工学院 专业：过程装备与控制工程 学号： 时间：2010-12-23 CAE技术 *** （省市 大学 学院 550003） 摘要：CAE(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方法。现已成为工程和产品结构分析中(如航空、航天、机械、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。Abstract: CAE(Computer Aided Engineering)is with computer aided solving complex engineering and product structure strength, stiffness, buckling stability, dynamic response and heat conduction, three-dimensional multi-body contact, elastic-plastic mechanical properties such as analytical calculation and optimization design of structure performance problems such an approximation numerical analysis method. Has become engineering and product structure analysis of (such as aerospace, aviation, machinery, civil structures, etc) indispensable numerical tool is also analyzed continuous mechanical various problems one important method. Keywords: CAE Computers Auxiliary Analysis method Numerical calculation 1前言： 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、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软件可以分为两类：针对特定类型的工程或产品所开发的用于产品性能分析、预测和优化的软件，称之为专用CAE软件;可以对多种类型的工程和产品的物理、进行分析、模拟和预测、评价和优化，以实现产品技术创新的软件，称之为通用CAE软件。 ?? CAECAE软件的主体(FEA，Finite Element Analysis)软件CAE的技术种类很多，包括有限元法（FEM）、边界元法（BEM）、有限差分法（FDM）等中最常用的技术有限元法。a)应用越来越广：浸透到各种新生的领域，生物，纳米，分子；深入于各种成熟的领域：固体力学，流体力学。 b)现象越来越复杂，跨专业。 c)规模越来越大：平行技术应用于计算，网格，结果处理。 d)精度越来越高，丢不掉实验。 e)计算越来越快，硬件变化 UNX-HPC。 f)和生产结合越来越紧密，优化技术的应用。 g)软件产品化，产品全球化，硬件价格大幅降低。 目前，CAE技术已经在整个装备制造业，研究院所普及开来。进入了快速进化期。从诸多方面得到了长足发展 从单纯的结构计算到求解多物理场耦合问题由求解线性工程问题发展到非线性问题增强可视化的前处理建模工具和分析结果后处理工具从手工化逐步向自动化发展从单一分析功能向平台化发展从军工转向民用　　a)增加设计功能，借助计算机分析计算，确保产品设计的合理性，减少设计成本; 　　b)缩短设计和分析的循环周期; ?? CAE技术 CAE技术 c)CAE分析起到的“虚拟样机”作用在很大程度上替代了传统设计中资源消耗极大的“物理样机验证设计”过程，虚拟样机作用能预测产品在整个生命周期内的可靠性; 　　d)采用优化设计，找出产品设计最佳方案，降低材料的消耗或成本; 　　e)在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题;