CAE在產品設計中的應用
信息技術
作者：韋亮
【摘要】CAE（計算機輔助工程）是采用虛擬分析方法對結構（場）的性能進行模擬預測結構（場）的性能，優化結構（場）的設計，為產品研發提供指南，為解決實際工程問題提供依據。本文主要針對CAE在產品設計中的應用進行研究，通過對CAE在產品設計中應用現狀的分析，結合具體的產品設計實踐，提出進一步優化和增強CAE在設計中應用的對策。
【關鍵詞】CAE；產品設計；有限元分析；應用
1、引言
隨著世界經濟全球化進程的不斷加快以及市場競爭的激烈程度不斷提高，生產製造企業迫切需要縮短產品研發的周期和成本投入，CAE技術的大規模普及正式滿足了這樣的要求。CAE（計算機輔助工程）的實質就是為工程設計提供一種用於計算和仿真的平台。目前的CAE應用領域覆蓋了電子設計、飛機、汽車等大量的工程領域，CAE技術在這些領域的大規模應用大大的縮短了產品的設計周期，加快了產品研發的速度，而且通過CAE虛擬模擬技術的應用，大大降低了產品研發的成本，也為企業提高經濟效益帶來了條件。
2、CAE內涵及設計
通常情況下的產品設計采取的是首先進行產品的設計，然後通過CAE（計算機輔助工程）技術對設計的產品進行後期的基於軟件平台的分析，在這種意義來講，CAE技術是CAD（計算機輔助設計）技術的後續過程。然而，隨著經濟社會的快速發展以及市場競爭的不斷激烈，同時也是為了滿足公司降低產品開發成本、縮短產品開發周期的需要，將CAE技術在產品開發中的應用進行了新的調整，更加傾向於將CAE技術置於CAD技術的前一階段，即首先通過基於計算機的軟件仿真技術對產品就行仿真，可以大幅度的縮短產品的開發周期，同時對於降低產品開發成本也有著顯著效果。CAE技術本身就是一種典型的設計方法，它的應用對於產品設計的整個流程都有著重要影響。一般情況下，傳統的經驗設計思路雖然能夠取得一定的效果，但是如果加入CAE技術的理性元素，就會使得產品設計的周期更短、質量更好。而且可以通過計算機軟件的仿真大幅度的降低產品實驗過程中的成本，對提高公司產品的競爭力、增加公司經濟效益有著顯著的作用。而且CAE技術的應用不僅僅是在提高製造企業的創新能力，同時對於理論研究和結論的驗證有著重要的作用，對於推動我國的製造行業的快速成長意義重大。目前，CAE技術已經成為了很多行業進行產品驗收的重要依據，足見其在產品設計中的應用越來越廣。
3、CAE在產品設計中的作用
CAE技術的應用貫穿於企業產品開發的整個流程，並且在各個環節都發揮著重要作用，給企業帶來了巨大的經濟利潤。其中，CAE技術的計算機軟件仿真能力主要體現在產品開發的初期，同時也可以為產品的材料采購、機床準備等環節提供重要參考，對於保證產品設計的可靠性和正確的方向有著重要作用。因此，可以說CAE技術為產品的整個開發過程提供了十分重要的參考依據，大大縮短的產品設計的周期。
（1）產品設計初期的仿真
在企業產品的初期階段，企業需要結合市場的實際需求情況、產品能夠完成的功能、產品的商業價值等因素對所設計的產品進行綜合的規劃設計以及產品設計方案的確定，在此階段采用CAE技術可以對產品的初期設計思路進行驗證，同時還能夠通過CAE技術對不同的後續方案進行篩選，以使得產品的設計方案更好的滿足產品性能、市場的要求，而且還能夠通過CAE的仿真結果為企業公司高層進行決策提供一定的參考。總的來說，初期階段CAE技術的應用主要解決的是產品的可行性以及產品功能性要求的滿足情況的仿真分析，對於企業合理確定產品設計方案有著重要指導意義。