WikiDer > Компьютерная инженерия

Computer-aided engineering
Нелинейный статический анализ трехмерной конструкции, подверженной пластическим деформациям

Компьютерная инженерия (CAE) - это широкое использование компьютерное программное обеспечение чтобы помочь в инженерное дело задачи анализа. Это включает в себя анализ методом конечных элементов (FEA), вычислительная гидродинамика (CFD), многотельная динамика (МБД), долговечность и оптимизация. Он включен в системы автоматизированного проектирования (CAD) и автоматическое производство (CAM) в собирательном сокращении "CAx".

Обзор

Компьютерная инженерия в основном использует Компьютерный дизайн (САПР) программное обеспечение, которое иногда называют инструментами CAE. Инструменты CAE используются, например, для анализа надежности и производительности компонентов и сборок. Этот термин включает моделирование, Проверка, а также оптимизация продуктов и производственных инструментов. В будущем системы CAE станут основными поставщиками информации, которая поможет командам разработчиков при принятии решений. Компьютерное проектирование используется во многих областях, таких как автомобильная, авиационная, космическая и судостроительная промышленность.[1]

В отношении информационные сети, Системы CAE по отдельности считаются единой узел в общей информационной сети, и каждый узел может взаимодействовать с другими узлами в сети.

Системы CAE могут оказывать поддержку предприятиям. Это достигается за счет использования эталонных архитектур и их способности размещать информационные представления о бизнес-процессе. Эталонная архитектура - это основа, на которой основана информационная модель, особенно модели продукта и производства.

Термин CAE также использовался некоторыми в прошлом для описания использования компьютерных технологий в инженерии в более широком смысле, чем просто технический анализ. Именно в этом контексте этот термин был придуман Джейсоном Лемоном, основателем SDRC в конце 1970-х гг. Однако сегодня это определение более известно под терминами CAx и PLM.[2]

Поля и фазы CAE

Охватываемые области CAE включают:

В общем, любая задача автоматизированного проектирования состоит из трех этапов:

  • Предварительная обработка - определение модели и факторов окружающей среды, которые будут применяться к ней. (обычно модель конечных элементов, но фасет, воксель также используются методы тонкого листа)
  • Решатель анализа (обычно выполняется на мощных компьютерах)
  • Постобработка результатов (с использованием средств визуализации)

Этот цикл повторяется, часто много раз, либо вручную, либо с использованием программное обеспечение для коммерческой оптимизации.

CAE в автомобильной промышленности

Инструменты CAE очень широко используются в автоматизированная индустрия. Фактически, их использование позволило автопроизводителям сократить затраты и время на разработку продукта, одновременно повысив безопасность, комфорт и долговечность выпускаемых автомобилей. Прогностические возможности инструментов CAE достигли такой степени, что большая часть верификации проекта теперь выполняется с использованием компьютерного моделирования (диагностики), а не физического прототип тестирование. Надежность CAE основана на всех правильных предположениях в качестве входных данных и должна определять критические входные данные (BJ). Несмотря на то, что CAE значительно продвинулся вперед и широко используется в инженерной сфере, физическое тестирование по-прежнему необходимо. Он используется для проверки и обновление модели, чтобы точно определить нагрузки и граничные условия, а также для окончательного утверждения прототипа.

Будущее CAE в процессе разработки продукта

Несмотря на то, что CAE заработал прочную репутацию инструмента проверки, устранения неполадок и анализа, все еще существует мнение, что достаточно точные результаты приходят довольно поздно. цикл проектирования чтобы действительно управлять дизайном. Можно ожидать, что это станет проблемой, поскольку современные продукты становятся все более сложными. Они включают умные системы, что приводит к повышенной потребности в мультифизическом анализе, включая контроль, и содержат новые легкие материалы, с которыми инженеры часто менее знакомы. Компании-производители программного обеспечения CAE постоянно ищут инструменты и улучшения процессов, чтобы изменить эту ситуацию. Что касается программного обеспечения, они постоянно стремятся разрабатывать более мощные решатели, лучше использовать ресурсы компьютера и включать инженерные знания в пред- и постобработку. Что касается процесса, они пытаются добиться лучшего согласования между 3D CAE, 1D System Simulation и физическим тестированием. Это должно повысить реалистичность моделирования и скорость расчетов. Кроме того, они стараются лучше интегрировать CAE в общую управление жизненным циклом продукта. Таким образом, они могут связать дизайн продукта с использованием продукта, что абсолютно необходимо для умных продуктов. Такой усовершенствованный инженерный процесс также называют прогнозная инженерная аналитика.[3][4]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Сараджоглу, Б. О. (2006). «Определение критериев эффективности технологий для CAD / CAM / CAE / CIM / CAL в судостроительной промышленности». 2006 Управление технологиями для глобального будущего - Конференция PICMET 2006. С. 1635–1646. Дои:10.1109 / PICMET.2006.296739. ISBN 1-890843-14-8.CS1 maint: ref = harv (связь)
  2. ^ Маркс, Питер. «2007: В память о докторе Джейсоне А. Лимоне, пионере CAE». gfxspeak.com. Получено 2 июл 2011.
  3. ^ Ван дер Аувераер, Герман; Антонис, Ян; Де Брюйн, Стейн; Леуридан, янв (2012). «Виртуальная инженерия в действии: проблемы проектирования мехатронных изделий». Разработка с помощью компьютеров. 29 (3): 389–408. Дои:10.1007 / s00366-012-0286-6.
  4. ^ Сон Ук Чо; Сын Ук Ким; Джин-Пё Парк; Пел Ук Ян; Молодой Чой (2011). «Инженерная структура сотрудничества с данными анализа CAE». Международный журнал точного машиностроения и производства. 12.

дальнейшее чтение

  • Б. Рафаэль и I.F.C. Смит (2003). Основы компьютерной инженерии. Джон Вили. ISBN 978-0-471-48715-9.

внешняя ссылка