文档介绍：计算机辅助工程(CAE)的现状和未来
崔俊芝
中国工程院院士
本报告受到国家自然科学基金项目( 2005CB321704, 90405016和10590353)资助
2017/11/11
摘要
计算机辅助工程(CAE)是一种迅速发展的信息技术,是实现重大工程和工业产品的计算分析、模拟仿真与优化设计的工程软件,是支持工程科学家进行创新研究和工程师进行创新设计的、最重要的工具和手段。本报告将扼要叙述CAE技术及其软件的现状,并展望最近十年的发展趋势。
2017/11/11
计算机辅助工程(CAE),从字面上讲它包括工程和制造业信息化的所有方面,但是传统的CAE主要指用计算机对工程和产品的功能、性能与安全可靠性进行计算、优化设计,对未来的工作状态和运行行为进行模拟仿真,及早发现设计缺陨,改进和优化设计方案,证实未来工程/产品的可用性与可靠性。
2017/11/11
工程和制造企业的生命力在于工程/产品的创新,而对于工程师来说,实现创新的关键,除了设计思想和概念之外,就是采用最现代化的设计工具和技术手段,即先进可靠的CAE软件.
2017/11/11
CAE软件还是科学家进行科学和技术研究的三大手段之一。它可以帮助科学家揭示用物质实验手段尚不能表现的科学奥秘和科学规律。
它也是工程科学家的研究成果--理论、方法和科学数据--的归属之一,做成软件和数据库,成为推动工程和社会进步的最新生产力。
2017/11/11
CAE软件是迅速发展中的计算力学、计算数学、相关的工程科学、工程管理学与现代计算机科学和技术相结合,而形成的一种综合性、知识密集型信息产品。
2017/11/11
CAE软件分类
针对特定类型的工程/产品所开发的用于产品性能分析、预测和优化计算的软件,称为专用CAE软件。
可以对多种类型的工程/产品的性能和行为进行性能预测、计算分析,模拟仿真,评价与优化的软件,称为通用CAE软件。
通用CAE软件主要由有限元软件、优化设计软件、计算流体软件、电磁场计算软件、最优控制软件和其它专业性的计算软件组成。
2017/11/11
CAE与CAD/CAM/CAPP/PDM/ERP一起,已经成为支持工程行业和制造企业信息化的主导技术,它们已经在提高工程/产品的设计质量,降低研究开发成本,缩短开发周期方面发挥了重要作用,成为实现工程/产品创新的支撑技术。
2017/11/11
CAE是迅速发展中的信息技术:
实现多体耦合分析、多物理场耦合分析以及多目标优化设计;
实现多尺度和多模型耦合分析,以及结构、构件及其材料的一体化设计与模拟仿真;
基于巨型并行机群系统、、puting 的高性能的计算机辅助工程;
CAE 与CAD/CAM / CAPP/PDM / ERP的集成化、网络化、智能化。
2017/11/11
计算机辅助工程起源于上个世纪五十年代中期。
实用的CAE软件诞生于上个世纪七十年代初期。
从上个世纪七零年到八五年的十五年,是CAE软件的功能和算法的扩充和完善期,到八十年代中期,逐步形成了商品化的通用和专用CAE软件。
2017/11/11