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[文章]CAE應用勢頭漸旺

時間:2011-02-27 11:04:21 來源:

    在CAD設計之初就用仿真驅動設計以及用戶積累自己的仿真規范,是CAE應用的兩大發展趨勢。


    CAD(計算機輔助設計)在制造行業的設計領域已經相當普及,但與它深有淵源的CAE(計算機輔助工程分析)卻總被認為是陽春白雪,似乎只有大型企業用戶才使用CAE。但實際上,只要有制造的地方都需要CAE,包括對所設計事物各種靜態、動態屬性的仿真分析等。

    用仿真驅動設計

    在中小規模的制造設計項目中,設計工程師更多時候是憑借自己的經驗去判斷設計是否可行。就算是用了一部分CAE工具的制造企業,其設計與仿真分析的步驟通常也只是設計師先有想法,然后再請分析師分析。但實際上效率更高的流程應該是,設計師在有想法的同時,可以自己通過一些CAE工具初步分析設計的可行性。如今Ansys(安世亞太)、MSC等CAE軟件供應商都為設計人員提供了容易使用的CAE工具,從而在CAD設計階段就能夠利用CAE的能力,這似乎也是此類工具的發展趨勢之一。

    安世亞太副總裁田鋒在接受記者采訪時表示,人們總是認為CAE是CAD的后端分析過程,但實際上CAE應該是CAD的前端,用仿真去驅動設計才更合理。

    CAE實際上是對真實物理環境的仿真,利用CAE環境,用戶可以進行各種虛擬的試驗,然后再將分析結果體現在CAD設計中,從而省去了實物試驗的昂貴代價。它與真實環境的貼近程度最終取決于所使用的模型,每個分析人員都希望使用非常精確的模型,不過太精確的模型計算工作量又太大、可行性不高,于是只能犧牲某些特征放粗模型的網格,但同時必須確保留住關鍵特征,在多次取舍和修正之后,得到一個較為貼近真實的模型。這才是在實際應用中CAE模型的獲得過程。如果在CAD設計之初就融入CAE的思想,顯然更容易得到更合理的設計以及更理想的CAE分析結果。

    積累自己的仿真規范

    隨著CAE模型的積累,制造企業最終將形成自己的仿真規范。過去CAE廠商為用戶提供的服務通常是點對點的項目咨詢,主要工作仍然集中在工程分析上,剖析具體問題,并提出解決方案。而現在幫助用戶積累自己的仿真規范成為CAE服務支持方面的一大趨勢。

    仿真規范在用戶之間是相互封鎖的,如通用、福特等汽車公司,它們在自己多年積累的基礎之上逐漸形成自己的仿真規范,雖然相互之間會有泄漏現象,雙方可能會相互借鑒,但不可能相互替代。

    為什么國內的民用汽車在仿真方面的應用一直比較落后,很大一部分原因是因為它們從設計到生產線都是從國外引進,更談不上CAE應用了。當然隨著國家強制汽車行業進行自主研發,汽車仿真市場也會逐步興起。相比較而言,國內的國防、軍工領域的仿真應用已經相對成熟,甚至有些已經逐漸形成了自己的仿真規范。主流的CAE軟件供應商也正在試圖將建立仿真規范的思路逐漸推廣到更多的制造企業。


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