CAE的综述知识讲稿.pptx

第七组：CAE的综述CAE的简介CAE的基本过程CAE分析的步骤CAE 作用 机电工程与自动化学院一、CAE的简介 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数值分析方法。机电工程与自动化学院 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机电工程与自动化学院2、CAE的基本过程机电工程与自动化学院3、CAE分析的步骤前处理：对工程或产品进行建模，建立合理的有限元分析模型。有限元分析：对有限元模型进行单元特性分析、有限元单元组装、有限元系统求解和有限元结果生成。后处理：根据工程或产品模型与设计要求，对有限元分析结果进行用户所要求的加工、检查，并以图形方式提供给用户，辅助用户判定计算结果与设计方案的合理性机电工程与自动化学院4、CAE的作用机电工程与自动化学院增加设计功能，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；缩短设计和分析的循环周期；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；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；在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题；模拟各种试验方案，减少试验时间和经费；进行机械事故分析，查找事故原因。CAE的功能结构计算机图形技术CAE系统中表达信息的主要形式是图形，特别是工程图。在CAE运行的过程中，用户与计算机之间的信息交流是非常重要的。交流的主要手段之一是计算机图形。所以，计算机图形技术是CAE系统的基础和主要组成部分。三维实体造型工程设计项目和机械产品都是三维空间的形体。在设计过程中，设计人员构思形成的也是三维形体。CAE技术中的三维实体造型就是在计算机内建立三维形体的几何模型，记录下该形体的点、棱边、面的几何形状及尺寸，以及各点、边、面间的连接关系。数据交换技术各种不同的CAE系统之间为了信息交换及资源共享的目的，也应建立CAE系统软件均应遵守的数据交换规范。国际上通用的标准有GKS、IGES、PDES、STEP等。CAE系统中的各个子系统，个个功能模块都是系统有机的组成部分，它们都应有统一的几类数据表示格式，是不同的子系统间、不同模块间的数据交换顺利进行，充分发挥应用软件的效益，而且应具有较强的系统可扩展性和软件的可再用性，以提高CAE系统的生产率。工程数据管理技术CAE系统中生成的几何与拓扑数据，工程机械，工具的性能、数量、状态，原材料的性能、数量、存放地点和价格，工艺数据和施工规范等数据必须通过计算机存储、读取、处理和传送。这些数据的有效组织和管理是建造CAE系统的又一关键技术，是CAE系统集成的核心。工程管理的成败，取决于能否做出有效的决策。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。决策的依据和出发点取决于信息的质量。管理信息系统Economics PsychologicalCAE软件通常分类通用类软件系统－可对多种类型的工程和产品的物理力学性能进行分析、模拟、预测、评价和优化，以实现产品技术创新，以覆盖的应用范围广而著称；专用类软件系统－针对特定类型的工程或者产品所开发的用于产品性能分析、预测和优化的软件，因在某个领域的应用而见长；计算流体MSC建筑结构类Ansys钢结构类Abaqus专用类软件多体动力学类通用类软件Adina结构优化类Algor转子动力学类声场类I-deas电磁场类Ls-dyna铸造类Cosmol前后处理类ESI系列几种典型CAE软件的介绍-ANSYSANSYS是一个功能强大的有限元分析与优化设计系统，可用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。已广泛应用于航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等领域。ANSYS的主要产品主要产品有：Mechanical-ansys结构分析模块CFX－ansys流体动力学分析模块EMAG－ansys电磁场分析模块FEKO－ansys大尺寸高频电磁场分析模块Workbench－ansys协同仿真环境ICEM-CFD－ansys CFD的前后处理器DesignModeler－ansys全参数化实体建模模块几种典型CAE软件的介绍-AbaqusABAQUS－通用线性/非线性分析软件