Что такое программное обеспечение CAE?

Что такое программное обеспечение CAE?

Программное обеспечение CAE — это программное обеспечение, которое использует персональный компьютер или суперкомпьютер для расчета потока воздуха, теплопередачи и напряжений в конструкции.

Программное обеспечение CAE часто используется в качестве альтернативы строительству и испытаниям в лаборатории или на конструкции.

Поскольку экспериментальные установки и большие конструкции могут быть сложными для прототипирования, используется недорогое программное обеспечение CAE.

Применение программного обеспечения CAE

Программное обеспечение CAE в основном используется в процессе разработки продукта и широко применяется в обрабатывающей промышленности, например в автомобильной промышленности, где программное обеспечение CAE можно использовать для создания прототипов и оценки характеристик продукта без экспериментов.

Это имеет преимущество в сокращении времени разработки и снижении затрат на прототип. Программное обеспечение CAE также используется в аэрокосмической и других областях в качестве альтернативы экспериментам на больших конструкциях или в особых условиях. Например, при изучении воздушного потока вокруг крыльев самолета необходимо построить уменьшенную модель и провести эксперименты, которые являются дорогостоящими и отнимают много времени.

Однако с помощью программного обеспечения CAE можно получить на компьютере более подробные данные о скорости ветра и распределении давления, чем полученные в ходе экспериментов. Эти более подробные данные могут быть полезны для выяснения причин дефектов, что делает их весьма практичными.

Принцип программного обеспечения CAE

Программное обеспечение CAE может воспроизводить различные физические явления на компьютере, решая уравнения на ПК или рабочей станции. Например, моделирование RIKEN по брызгам капель является результатом воспроизведения явления брызг капель.

Моделирование начинается с создания данных САПР. Затем, после подготовительного этапа (предобработки), такого как разбиение элементов и задание граничных условий и физических свойств, начинается моделирование (постобработка), в ходе которого вычисляются уравнения. После завершения моделирования результаты визуализируются и анализируются.

Некоторые программы специализируются на предварительной обработке, такой как разбиение элементов, в то время как другие специализируются на визуализации результатов после постобработки. Большинство программ CAE интегрируют предварительную обработку и постобработку, в то время как программное обеспечение CAE в целом представляет собой программное обеспечение, которое вычисляет уравнения, т. е. программное обеспечение, которое выполняет только постобработку.

Программное обеспечение CAE использует технику, называемую дискретизацией, в которой элементы разбиваются таким образом, что уравнения рассматриваемой жидкости или конструкции легко решаются. В большинстве случаев уравнения, решаемые программным обеспечением CAE, являются уравнениями в частных производных. Поскольку решения уравнений в частных производных часто недоступны, вычисления выполняются на компьютере для получения приближенных решений. Основная роль программного обеспечения CAE заключается в поиске приближенных решений компьютером после дискретизации.

Другая информация о программном обеспечении CAE

1. Дискретизация программного обеспечения CAE

Метод конечных разностей и метод конечных элементов — это известные методы дискретизации, которые используются для дискретизации пространства и структур. Для моделирования явлений, которые изменяются со временем, используются неявные и явные методы.

Программное обеспечение CAE также использует математические формулы для определения физических свойств, которые зависят от температуры и других факторов, и существует широкий спектр методов, используемых в программном обеспечении CAE.

2. Программное обеспечение CAE Программное обеспечение для моделирования

CAE Software имеет широкий спектр программного обеспечения для моделирования. Типичные примеры включают программное обеспечение для терможидкостного анализа, программное обеспечение для структурного анализа и программное обеспечение для анализа электромагнитного поля.

Программное обеспечение для терможидкостного анализа
Программное обеспечение для терможидкостного анализа — это программное обеспечение, которое может анализировать термальную жидкость, решая уравнения, которые моделируют поток жидкости и теплопередачу с помощью компьютера, и выражая их через моделирование.

Программное обеспечение для структурного анализа
Программное обеспечение для структурного анализа — это программное обеспечение, которое использует моделирование для анализа физических величин, которые изменяются при приложении нагрузок к объекту анализа. Метод конечных элементов и другие методы часто используются в программном обеспечении для структурного анализа.

Программное обеспечение для анализа электромагнитного поля
Программное обеспечение для анализа электромагнитного поля используется для исследования воздействия электромагнитных волн и магнитных сил на объекты. Оно используется в широком спектре отраслей, таких как автомобилестроение, космос и оборона.