文档介绍：CAE概论结业论文在科学研究或解决工程中的问题时,我们通常采用理论分析、实验分析、数值分析三种方法对工程或问题做出一定判断,保证研究质罐和产品、工程的质量。理论分析即建立物理、数学模型,采用数理公式得到答案,这一过程简单快速花费较小,在以往较简单的工程川较为实用,但对于复杂结构或未知领域的分析就显得捉襟见肘。因此,人们开始注重实验分析。通过人最模拟试验,发现并总结出其屮的规律使得近两三百年来西方自然科学、人文科学方面得到巨大发展。不过实验研究法在复杂结构的模拟时耗时耗力,投入与产出比过大,在追求以较低投入获取较大产出的现代社会,降低产品、工程研发周期并较少消耗就显得尤为重要。上世纪六十年代开始发展的CAE技术通过对研究体某一部分的应力分析,与材料屈服强度比对,得出产品或工程的安全性,部分地解决了上述减少分析投入经费、缩短分析时间的问题。经过近半个世纪的发展,这一领域已经得到了长足发展。注释:1) 应力:应力泄义为“单位而积上所承受的附加内力”。公式记为—AFJ/AAI其屮,工表示应力;AFJ表示在J方向的施力;AAI表示在I方向的受力面积。2) 屈服强度:在不引起塑性变形的悄况卜•,材料能承受的最大应力值,成为材料的屈服强度。CAE概念及研究方法概念CAE,即计算机辅助工程,puterAidedEngineering,指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能,以及优化结构性能等。而CAE软件件可作静态结构分析,动态分析;研究线性、非线性问题;分析结构(固体)、流体、电磁等。(摘自百度百科)简单说,就是利用计算机软件分析工程或产品力学的性能以便得H淇安全性、使用寿命等,并提供可行的优化方案,以提升工程和产晶性能,减少成本。CAE与计算力学、计算数学、工程科学、工程管理学现代计算技术等学科均冇交叉。研究方法CAE可应用于在线性条件、非线性条件下对结构的静态分析和动态分析,分析范围包括固体结构、流体、电磁等物理场,其核心为有限元法。CAE的结构有限元分析的理论与方法的应用一般包括5步:1观察事物响应的物理现彖;2、建立计算模型以便对这些现象进行数值仿真;3,发展并集合硬件和/或软件来实现计算模型;4、后处理并解释计算模型的结果;5,利用计算结果分析并进行结构优化设计。从工程角度來看,CAE有限元法求解工程问题的基本过程主要包括:要分析的结构的有限元离散化(前处理),有限元方程的建立与求解(有限元分析),计算结果的处理(后处理)。(摘口《有限元技术有CAE技术基础》,清华大学出版社)前处理过程籍分析对象的冇限元网格剖分与数据生成。应用图形软件(CAD)首先对工程或产品进行实体建模,进而建立有限元分析模型。其川包括直接实体建模与参数化建模,构建的布尔运算,有限元网格的自动剖分,节点自动编号与节点参数自动牛成,荷载与材料参数直接输入与公式参数化输入,有限元分析荷载数据的生成,有限元分析文件的生成与导出等。此部分一般占用整个过程的40%到45%o冇限元分析即针对冇限元模型进行单元分析,冇限元方程的总体组装,冇限元方程的求解以及获得有限元结果等。包括有限元单位库的建立、材料并及相关算法,约朿处理算法,有限元系统组装模块,静力、动力、振动、线性等问题与非线性解法库。大型CAE软件在实行有限元分析时,人都根据工程问题的物理、力学和数学特征将其分解为若干了问题,