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[文章]CAE应用势头渐旺

时间:2011-02-27 11:04:21 来源:

    在CAD设计之初就用仿真驱动设计以及用户积累自己的仿真规范,是CAE应用的两大发展趋势。


    CAD(计算机辅助设计)在制造行业的设计领域已经相当普及,但与它深有渊源的CAE(计算机辅助工程分析)却总被认为是阳春白雪,似乎只有大型企业用户才使用CAE。但实际上,只要有制造的地方都需要CAE,包括对所设计事物各种静态、动态属性的仿真分析等。

    用仿真驱动设计

    在中小规模的制造设计项目中,设计工程师更多时候是凭借自己的经验去判断设计是否可行。就算是用了一部分CAE工具的制造企业,其设计与仿真分析的步骤通常也只是设计师先有想法,然后再请分析师分析。但实际上效率更高的流程应该是,设计师在有想法的同时,可以自己通过一些CAE工具初步分析设计的可行性。如今Ansys(安世亚太)、MSC等CAE软件供应商都为设计人员提供了容易使用的CAE工具,从而在CAD设计阶段就能够利用CAE的能力,这似乎也是此类工具的发展趋势之一。

    安世亚太副总裁田锋在接受记者采访时表示,人们总是认为CAE是CAD的后端分析过程,但实际上CAE应该是CAD的前端,用仿真去驱动设计才更合理。

    CAE实际上是对真实物理环境的仿真,利用CAE环境,用户可以进行各种虚拟的试验,然后再将分析结果体现在CAD设计中,从而省去了实物试验的昂贵代价。它与真实环境的贴近程度最终取决于所使用的模型,每个分析人员都希望使用非常精确的模型,不过太精确的模型计算工作量又太大、可行性不高,于是只能牺牲某些特征放粗模型的网格,但同时必须确保留住关键特征,在多次取舍和修正之后,得到一个较为贴近真实的模型。这才是在实际应用中CAE模型的获得过程。如果在CAD设计之初就融入CAE的思想,显然更容易得到更合理的设计以及更理想的CAE分析结果。

    积累自己的仿真规范

    随着CAE模型的积累,制造企业最终将形成自己的仿真规范。过去CAE厂商为用户提供的服务通常是点对点的项目咨询,主要工作仍然集中在工程分析上,剖析具体问题,并提出解决方案。而现在帮助用户积累自己的仿真规范成为CAE服务支持方面的一大趋势。

    仿真规范在用户之间是相互封锁的,如通用、福特等汽车公司,它们在自己多年积累的基础之上逐渐形成自己的仿真规范,虽然相互之间会有泄漏现象,双方可能会相互借鉴,但不可能相互替代。

    为什么国内的民用汽车在仿真方面的应用一直比较落后,很大一部分原因是因为它们从设计到生产线都是从国外引进,更谈不上CAE应用了。当然随着国家强制汽车行业进行自主研发,汽车仿真市场也会逐步兴起。相比较而言,国内的国防、军工领域的仿真应用已经相对成熟,甚至有些已经逐渐形成了自己的仿真规范。主流的CAE软件供应商也正在试图将建立仿真规范的思路逐渐推广到更多的制造企业。