CAD与CAE领域的相结合

1、 CAD 与CAE 既是两个相互独立的领域，也是相互关联的领域。是产品开发设计流程中 CAD 软件应该具备的功能，但随着软件技术的发展以及用户工程应用需求的专业化，细分化，这些功能名词要突破狭义的理解了。一些CAE 软件在试图集成这些功能，使得设计流程更加简化，提高工作效率。 正的设计是整个产品的设计，它包括产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造等。二维 有限元分析和计算机仿真。在产品开发阶段，企业应用CAE 能有效地对零件和产品进行仿真检测，确定产品和零件的相关技术参数，发现产品缺陷、优化产品设计，并极大降低产品 整个物体的分析结构。随着单元数目的增加，解的近似程度将不断增大和逼近真实情况

2、。1 CAE 软件中的设计功能CAE 软件引入CAD 的部分概念，是市场发展的需要，是针对设计研发手段非常有益的 订制， 为客户量身打造专业工具。使软件工具更加能发挥出其节约时间成本，人力成本，提 逆向工程广义的逆向工程（又称逆向技术），是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进 狭义的逆向工程是指逆向造型，采用三坐标测量仪器或CT 设备对油泥模型或参照样本进 在众多的产品概念设计中也就形成了如下图所示的流程，在这个流程中存在哪些繁琐程 如果提高逆向建模的自动化程度，并将此功能与CAD 建模功能集成到CAE 软件中，势 程师做工艺设计。这种CAE 软件已经出现，这一方面增加了企业需求软件的

3、选择项，同时 也更加节约采购成本，人员成本，时间成本。 结构设计中经常涉及加强筋的处理，往往CAE 工程师需要把优化思想告知设计工程师， 由设计工程师修改几何模型的形式改变加强筋的尺寸和布局。但有时设计工程师不能完全理 解CAE 工程师的想法，造成了工程反复，降低了工作效率。如能在有限元网格模型上直接生成，编辑，布置加强筋，则会大幅度提高设计效率。 图3 有限元网格模型上直接布置加强筋之所以可以在有限元软件中实现逆向工程，加强筋布置这一类的功能，是基于了真正的 面网格单元的组合构成了面特征，网格单元边构成了线特征。 图4 有限元网格与几何的关联技术2 CAE 软件的分类与选型 款软件，到现在成

4、千上百种工程软件。从CAE 技术发展来看，主要有3 种技术：有限元法 技术的应用范围几乎覆盖了设计领域的各个方面，大型通用有限元软件能够有效解决各类大 耦合、气动弹性、超单元、磁场、流体动力学、惯性释放及结构优化和可靠性设计等问题。 对制造领域而言，目前的专业软件能够解决金属制造过程，如铸造、锻压、挤压、冲压、切 削等问题，对塑胶类可以进行模流分析、粉末冶金等等。CAE 软件的分类方式有多种，比如软件系统构成、软件的求解范围等。按照软件系统构 因此，对于企业的IT 部门、设计部门而言，面对着纷繁复杂的软件市场，选择适合自己 需求的软件工具，也变得更加谨慎和理性了。企业在CAE 软件选择上也形成

5、了两种阵营， 所谓集成型，即将大型CAD 软件中集成相关CAE 功能，可以求解简单的线性问题。集 成型软件因为将CAD，CAE 结合在一个系统中，对技术人员专业度要求低，操作简便，效 率高，适合产品改型的快速决策。中小企业，以及零部件企业，因为产品种类多，型号多， 而且设计周期短，因此适合选用集成性的软件系统。 结构上分立出来，突出了各环节的专业技能，这种结构需要专业性的软件支撑。而单独看 过去很多企业遇到了同样的问题，采购了很多功能丰富的大型软件，可是实际应用中也 型，转变为选型集约型，目前很多企业已经在这样做了。现在的软件市场已经不是十几年前两三家独大的局面了，是百花齐放的市场，品牌可以

6、增加诚信度，但更重要的是实实在在的为客户解决问题的软件功能。企业在选型中也需要从自身需求入手，寻找适合自己的软件。现在的软件市场是需求为 导向的市场，无论是作为客户的企业，还是作为供应商的软件公司，都要转变思路。结构设计中经常涉及加强筋的处理，往往CAE 工程师需要把优化思想告知设计工程师， 由设计工程师修改几何模型的形式改变加强筋的尺寸和布局。但有时设计工程师不能完全理 解CAE 工程师的想法，造成了工程反复，降低了工作效率。如能在有限元网格模型上直接生成，编辑，布置加强筋，则会大幅度提高设计效率。 图3 有限元网格模型上直接布置加强筋之所以可以在有限元软件中实现逆向工程，加强筋布置这一类的

7、功能，是基于了真正的 面网格单元的组合构成了面特征，网格单元边构成了线特征。 图4 有限元网格与几何的关联技术2 CAE 软件的分类与选型 款软件，到现在成千上百种工程软件。从CAE 技术发展来看，主要有3 种技术：有限元法 技术的应用范围几乎覆盖了设计领域的各个方面，大型通用有限元软件能够有效解决各类大 耦合、气动弹性、超单元、磁场、流体动力学、惯性释放及结构优化和可靠性设计等问题。 对制造领域而言，目前的专业软件能够解决金属制造过程，如铸造、锻压、挤压、冲压、切 削等问题，对塑胶类可以进行模流分析、粉末冶金等等。CAE 软件的分类方式有多种，比如软件系统构成、软件的求解范围等。按照软件系统

8、构 因此，对于企业的IT 部门、设计部门而言，面对着纷繁复杂的软件市场，选择适合自己 需求的软件工具，也变得更加谨慎和理性了。企业在CAE 软件选择上也形成了两种阵营， 所谓集成型，即将大型CAD 软件中集成相关CAE 功能，可以求解简单的线性问题。集 成型软件因为将CAD，CAE 结合在一个系统中，对技术人员专业度要求低，操作简便，效 率高，适合产品改型的快速决策。中小企业，以及零部件企业，因为产品种类多，型号多， 而且设计周期短，因此适合选用集成性的软件系统。 结构上分立出来，突出了各环节的专业技能，这种结构需要专业性的软件支撑。而单独看 过去很多企业遇到了同样的问题，采购了很多功能丰富的大型软件，可是实际应用中也 型，转变为选型集约型，目前很多企业已经在这样做了。现在的软件市场已经不是十几年前两