Jump to content

Компьютерное проектирование

Нелинейный статический анализ трехмерной конструкции, подвергнутой пластическим деформациям

Компьютерное проектирование ( CAE ) — это общее использование технологий для решения задач, связанных с инженерным анализом. Под эту категорию подпадает любое использование технологий для решения или оказания помощи в инженерных задачах.

Наряду с постоянным улучшением компьютерной графики и скорости, компьютерная помощь помогает инженерам решать когда-то сложные и трудоемкие задачи с вводом информации и нажатием кнопки.

Он включает в себя анализ методом конечных элементов (FEA) , вычислительную гидродинамику (CFD) , динамику многих тел (MBD) , долговечность и оптимизацию. Он включен в системы автоматизированного проектирования (CAD) и автоматизированного производства (CAM) под общим сокращением «CAx».

Термин CAE использовался для описания использования компьютерных технологий в инженерии в более широком смысле, чем просто инженерный анализ. Именно в этом контексте этот термин был придуман Джейсоном Лемоном, основателем SDRC в конце 1970-х годов. Однако сегодня это определение более известно под терминами CAx и PLM . [1]

Системы CAE по отдельности считаются отдельным узлом в общей информационной сети, и каждый узел может взаимодействовать с другими узлами в сети.

Поля и этапы CAE

[ редактировать ]

Охватываемые области CAE включают:

  • Анализ напряжений компонентов и сборок с использованием метода конечных элементов (FEA);
  • Анализ тепловых потоков и потоков жидкости, вычислительная гидродинамика (CFD);
  • Динамика многотельных тел (MBD) и кинематика ;
  • Инструменты анализа для моделирования процессов, таких как литье , формование и штамповка;
  • Оптимизация продукта или процесса.

В целом любая задача автоматизированного проектирования состоит из трех этапов:

  • Предварительная обработка — определение модели и факторов окружающей среды, которые будут к ней применены (обычно модель конечных элементов, но фасетов, вокселей и тонких листов); также используются методы
  • Решатель анализа (обычно выполняется на мощных компьютерах);
  • Постобработка результатов (с использованием средств визуализации).

Этот цикл повторяется, часто много раз, либо вручную, либо с использованием коммерческого программного обеспечения для оптимизации .

CAE в автомобильной промышленности

[ редактировать ]

Инструменты CAE широко используются в автомобильной промышленности . Их использование позволило автопроизводителям сократить затраты и время на разработку продукции, одновременно повысив безопасность, комфорт и долговечность производимых ими автомобилей. Прогнозирующие возможности инструментов CAE достигли такой степени, что большая часть проверки конструкции выполняется с использованием компьютерного моделирования (диагностики), а не физического тестирования прототипа . Надежность CAE основана на всех правильных предположениях в качестве входных данных и должна определять критические входные данные (BJ). Несмотря на то, что в области CAE было достигнуто множество достижений и оно широко используется в инженерной области, физические испытания по-прежнему необходимы. Он используется для проверки и обновления модели , для точного определения нагрузок и граничных условий, а также для окончательного утверждения прототипа.

Будущее CAE в процессе разработки продукта

[ редактировать ]

Несмотря на то, что CAE заслужил прочную репутацию в качестве инструмента проверки, устранения неполадок и анализа, все еще существует мнение, что достаточно точные результаты приходят на довольно поздних стадиях цикла проектирования , чтобы действительно стимулировать проект. Можно ожидать, что это станет проблемой, поскольку современные продукты становятся все более сложными. Они включают в себя интеллектуальные системы , что приводит к увеличению потребности в мультифизическом анализе, включая элементы управления , и содержат новые легкие материалы, с которыми инженеры зачастую менее знакомы. Компании и производители программного обеспечения CAE постоянно ищут инструменты и улучшения процессов, чтобы изменить эту ситуацию.

Что касается программного обеспечения, они постоянно стремятся разрабатывать более мощные решающие программы, чтобы лучше использовать компьютерные ресурсы и использовать инженерные знания в предварительной и последующей обработке. Что касается процесса, они пытаются добиться лучшего согласования между 3D CAE, 1D-симуляцией системы и физическим тестированием. Это должно повысить реалистичность моделирования и скорость вычислений.

Компании и производители программного обеспечения CAE стараются лучше интегрировать CAE в общее управление жизненным циклом продукта . Таким образом, они могут связать дизайн продукта с его использованием, что необходимо для умных продуктов. Этот расширенный инженерный процесс также называется прогнозной инженерной аналитикой . [2] [3]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Маркс, Питер. «2007: В память о докторе Джейсоне А. Лемоне, пионере CAE» . gfxspeak.com . Проверено 2 июля 2011 г.
  2. ^ Ван дер Ауверер, Герман; Антонис, Ян; Де Брюйне, Стейн; Леуридан, январь (2012). «Виртуальный инжиниринг в действии: проблемы проектирования мехатронных изделий» . Инженерное дело с компьютерами . 29 (3): 389–408. дои : 10.1007/s00366-012-0286-6 .
  3. ^ Сон Ук Чо; Сын Ук Ким; Джин-Пё Пак; Сан Ук Ян; Молодой Цой (2011). «Система инженерного сотрудничества с данными анализа CAE». Международный журнал точного машиностроения и производства . 12 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Б. Рафаэль и IFC Смит (2003). Основы компьютерной инженерии. Джон Уайли. ISBN   978-0-471-48715-9 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: ca19c7d2281c0a2ea641e3fedde88b72__1712283720
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ca/72/ca19c7d2281c0a2ea641e3fedde88b72.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Computer-aided engineering - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)