CAE发展历史整理

CAE发展历史整理张志强目录CAE软件发展历史（国外）CAE软件发展历史（国内）重点公司发展轨迹经验与教训CAE软件发展历史（国外）FEA技术的探索起源期（60-70年代）FEA技术的蓬勃发展期

（70-90年代）FEA技术的成熟壮大期（90年代至今）FEA技术的后期发展趋势CAE软件发展历史（国外）

——FEA技术的探索起源期（60-70年代）1963年——EdwardL.Wilson教授和RayW.Clough教授为了教授结构静力与动力分析而开发了SMIS；1969年——Wilson教授在第一代程序的基础上开发的第二代线性有限元分析程序就是著名的SAP（Structuralanalysisprogram），而非线性程序则为NONSAP。1978年——Wilson教授的学生AshrafHabibullah创建了ComputerandStructuresInc.（CSI）；1963年——RichardMacNeal博士和RobertSchwendler先生联手创办了MSC公司，1969年——NASA推出了其第一个NASTRAN版本，称为COSMICNastran。1971年——MSC继续的改良Nastran程序并推出MSC.Nastran。1967年——在NASA的支持下SDRC公司成立；1968年——发布了世界上第一个动力学测试及模态分析软件包；1971年——推出商业用有限元分析软件Supertab(后并入I-DEAS软件中)。1969年——JohnSwanson博士建立了自己的公司SwansonAnalysisSystemsInc(SASI)。1994年——SwansonAnalysisSystems,Inc.被TAAssociates并购，并宣布了新的公司名称改为ANSYS。CAE软件发展历史（国外）

——FEA技术的探索起源期（60-70年代）CAE三大产品的诞生（nastran/ansys/i-deas）依靠军事与航天产业支持主要用于军事/航天CAE软件发展历史（国外）

——FEA技术的蓬勃发展期（70-90年代）1971年MARC公司成立，致力于发展用于高级工程分析的通用有限元程序，Marc程序重点处理非线性结构和热问题。1977年MechanicalDynamicsInc．（MDI）公司成立，致力于发展机械系统仿真软件。其软件ADAMS应用于机械系统运动学、动力学仿真分析。1978年HibbittKarlsson＆Sorensen,Inc．公司成立。其ABAQUS软件主要应用于结构非线性分析。1982年ComputerStructuralAnalysisandResearch（CSAR）成立。其CSA/Nastran主要针对大结构、流固耦合、热及噪声分析。1983年AutomatedAnalysisCorporation（AAC）成立，其程序COMET主要用于噪声及结构噪声优化等领域的分析软件FIDAP。ComputerAidedDesignSoftware，Inc．(CADSI’s)的PolyFEM软件包提供线性静态、动态及热分析。1986年ADIND公司成立并致力于发展结构、流体及流固耦合的有限元分析软件。1987年LivermoreSoftwareTechnologyCorporation（LSTC）成立，其产品LS-DYNA及LS-NIKE30用隐式算法求解低高速动态及特征问题。1988年FLomerics公司成立，提供用于电子系统内部空气流及热传递的分析程序FloTHERM。1989年EngineeringSoftwareResearchandDevelopment公司成立，致力发展P法有限元程序。同时FormingTechnologiesIncorporated公司成立，致力于冲压模型软件的开发。CAE软件发展历史（国外）

——FEA技术的蓬勃发展期（70-90年代）三个大型商用CAE软件日益成熟；更多的新的CAE软件迅速出现，为CAE市场的繁荣注入了新鲜血液；软件的开发主要集中在计算精度、速度及硬件平台的匹配。计算机内存的有效利用及磁盘空间利用。有限元技术的应用范围已经囊括了力学、热、流体、电磁的自然界四大基本物理场，并且已经发展到多场耦合技术；使用者多数为专家且集中在航空．航天、军事等几个领域。这些使用者往往在使用软件的同时进行软件的二次开发。CAE软件发展历史（国外）

——FEA技术的成熟壮大期（90年代至今）MSC公司——旗下拥有10几个产品，覆盖了线性分析、非线性分析、显式非线性分析以及流体动力学问题和流场耦合问题。MSC自从Nastran被反垄断拆分后一蹶不振，2009年7月被风投公司STG收购，前途至今还不明朗。

ANSYS公司——通过一连串的并购与自身壮大后，ANSYS塑造了一个体系规模庞大、产品线极为丰富的仿真平台，在结构分析、电磁场分析、流体动力学分析、多物理场、协同技术等方面都提供完善的解决方案。Siemens公司——

2001年SDRC公司被EDS所收购，并将其与UGS合并重组，SDRC的有限元分析程序也演变成了NX中的I-deasNXSimulation，与NXNastran一起成为了NX产品生命周期中的仿真分析中的重要组成部分。2007年被西门子并购。达索公司——2005年达索并购SIMULIA的ABAQUS，并在SolidWorks上集成；Altair公司——以前后处理而进入CAE领域的Altair公司，近年围绕前后处理建立起来的HyperWorks软件成为现在市场上很有竞争力的软件；LMS公司——其软件的分析集1D、3D、“试验”于一身，不仅可以加速虚拟仿真，还能使仿真结果更准确可靠；COMSOL公司——则是以多物理场耦合仿真开辟出了一片新天地，为其发展、更为CAE技术的发展拨开迷雾；CAE软件发展历史（国外）

——FEA技术的成熟壮大期（90年代至今）CAE软件积极扩展CAE本身的功能，领域呈现出了大鱼吃小鱼的市场局面，大的软件公司为了提升自己的分析技术、拓宽自己的应用范围，不断寻找机会收购、并购小的、专业的软件商，因此CAE软件本身的功能得到了极大的提升；各大分析软件向CAD靠拢，发展与各CAD软件的专用接口并增强软件的前后置处理能力。CAD软件商通过并购大力增强其软件CAE功能；应用领域越来越宽，使用者从分析专家转向设计者和设计工程师；分析人员将主要时间和精力转向前后处理（4%）；单一有限元模型应用于多种分析求解（CAD/CAE/CAM/CAT一体化）；CAE软件发展历史（国内）

——简史50年代，已故我国著名计算数学家冯康先生在就提出了有限元方法的基本思想；60年代，我国CAE技术的开发和应用完全停顿；70年代，钱令希先生指导下，钟万勰教授在上海介绍推广他们自己编制的杆系结构分析程序；20世纪70年代中期，大连理工大学研制出了DDJ，JIGFEX有限元分析软件和DDDU结构优化软件；北京农业大学李明瑞教授研发了FEM软件；80年代中期，北京大学袁明武教授研制出了SAP84；70年代，航空工业部开始陆续组织研制了HAJIF(I，II，III)，YIDOYU，COMPASS；北京飞箭软件有限公司推出的FEPG；郑州机械研究所推出的紫瑞CAE；大连的大工安道公司的CAE软件Adopt.Smart；湖南大学与吉林大学开发了针对汽车结构的KMAS分析系统；华中科技大学针对铸造成型开发的华铸CAE软件；CAE软件发展历史（国内）

——问题平台不强——系统升级维护能力弱，有核心功能但缺乏辅助功能，缺乏开放性和二次开发能力，缺乏完善的质量保障体系。核心算法不硬——算法的适应性、健壮性、可靠性差；时间、空间效率低等。功能不够全——基本以线性为主，各科研团体都是只有精力关注自身科研方向；商品化程度低——科研人员做市场；市场竞争能力差——90年代市场开放后，在外部功能齐全的软件的影响下，基本退出，只占有少量份额；重点公司发展轨迹ANSYS（安世）AltairSiemensDS重点公司发展轨迹

——公司信息股权形式主要市场渠道模式在华机构ANSYS上市军工、铁路、核工业等是安世亚太（全国十个办事处）Altair私人汽车、重型机械区域代理上海全资子公司Siemens集团控股发动机、汽车、家电大客户与区域代理北京、上海、深圳子公司DS集团控股汽车、电子区域代理？重点公司发展轨迹

——产品覆盖领域CADCAECAMPDM其他ANSYS否是否否精益研发/质量管理/创意管理Altair是是否否LED（实业）Siemens是是是是MESDS是是是是虚拟现实重点公司发展轨迹

——产品覆盖领域机械流体电磁多物理场拓扑优化ANSYS是是是是是Altair是否否否是Siemens是是否是否DS是是否是否重点公司发展轨迹

——ansys历史与启迪技术底蕴——ANSYS作为最早的一家CAE软件公司，数十年的技术积累；资本运作——利用股市引进资本，利用资本收购成熟软件，打造平台，借力发展；用户群累积——长期与GE、霍尼韦尔等大型企业共存发展，认真听取意见，积极改进重点公司发展轨迹

——安世亚太产品架构ANSYSACEAWEGeometryInterfaceWBSDKICEMCFDAI*Environment/ICEMCFDCart3DCFXAutodynAutoReagasASAS/AQWA相对独立的产品DM/DS/

DX/MM/FM/BM/TGTAS/PDTFluentLS-DYNADF/VPGFe-safeCivilFEMLinflowFEKOGLviewSimLabSTEPSRecurDyn求解器：工作界面：附加模块：ANSYSOEM产品图示：ANSYS自主产品非ANSYS公司产品重点公司发展轨迹

——altair的历史与启迪咨询与软件并进——以咨询业务产生软件，以自主软件支撑咨询业务；业务模式创新——硬件资源管理；资本收购——软件收购，向CAD拓展实业拓展——投资LED产业；重点公司发展轨迹

——altair产品架构HyperGraph是一个功能强大的数据分析及绘图工具，与多种流行的文件格式都有接口。HyperMesh

是一个高效的有限元前后处理器，能够建立各种复杂模型的有限元和有限差分模型，与多种cad和cae软件有良好的接口并具有高效的网格划分功能。HyperView是一个完整的后处理软件和可视化用户环境，用于处理有限元分析（FEA）数据、多体动力系统模拟数据、视频数据和工程数据等。HyperViewPlayer能够让客户通过因特网浏览三维CAE模型和结果。AltairMotionView是一个通用的可视化多体运动仿真平台，拥有强大的前后处理和求解功能，同时可支持其它的多体机构仿真系统，如Adams,Simpack。OptiStruct是卓越的一个有限元结构分析和优化软件，内含一个准确快速的有限元求解器，用于进行概念设计和细化设计。HyperStudy主要用于CAE环境下DOE(试验设计)，优化，以及随机分析研究。AltairHyperForm是一个强大的金属板金成形过程有限元分析模拟工具。HyperWeb是一个基于网络的项目文档生成及管理工具，用于CAE项目从有限元建模到结果分析等各个阶段的文档生成管理。ProcessManager是实现产品设计和CAE分析过程自动化的工具软件，通过它可以建立一类CAE问题分析流程标准模版，然后利用此模板为向导自动实现这类CAE分析过程。重点公司发展轨迹

——SIEMENS/DS历史与启迪实业基石——都是通过实业下属企业