科技名词

计算机辅助工程

computer aided engineering

定义：利用计算机对工程和产品进行性能与安全可靠性分析，对其未来的工作状态和运行行为进行模拟，及早发现设计缺陷的技术。

学科：机械工程_机械设计与制图_机械设计_设计工具

相关名词：计算机软件 数值方法 有限元分析 计算流体动力学

【延伸阅读】

计算机辅助工程（简称CAE）是一种利用计算机软件和数值方法来辅助工程师进行产品设计、分析和优化的技术。CAE技术包含多个学科的知识，如数学、物理学、材料科学、工程力学、化学、电磁学等。CAE通过模拟和仿真的手段，在产品设计阶段就能帮助工程师预测出产品性能、耐久性以及潜在问题等，从而帮助工程师优化设计方案，减少设计迭代次数，降低设计开发成本，提高产品质量和效益。

CAE的核心功能包括：

1.结构分析：利用有限元分析（Finite Element Analysis，简称FEA）等方法，对产品的结构进行强度、刚度、稳定性等方面的分析，确保产品在使用过程中能够满足设计要求。

2.流体分析：通过计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）技术，模拟流体在指定区域内部或周围的流动情况，分析其对该区域的影响，如温度、压力、流速等变量。

3.热分析：模拟产品在不同工况下的热对流、热传导、热辐射、热应力等情况，评估产品的散热性能、热稳定性等。

4.优化设计：结合优化算法，对产品的结构、尺寸、形状等参数进行优化，以达到最佳性能和成本效益。

5.多体动力学分析：模拟产品各部件之间的相对运动和相互作用，分析产品的动态性能和运动稳定性。

6.疲劳与寿命分析：基于疲劳损伤理论和断裂力学，评估产品在长期使用过程中的疲劳寿命和可靠性。

7.电磁场分析：模拟产品周围的电磁场分布，分析电磁兼容性等，评估其对产品性能的影响。

CAE技术的应用几乎涵盖了所有的工程领域，如汽车、机械、电子、医学、建筑等。随着计算机技术的不断发展和CAE软件的不断完善，CAE技术已经成为现代工程设计和制造中不可或缺的重要工具。运用CAE技术，工程师可以更加高效、准确、低成本地完成产品设计、分析和优化工作，推动工程技术的不断发展。