Файл: CAE - Computer-Aided Engineering.pdf

Содержание

[

убрать

]

[

править

]

[

править

]

История

Классификация

Возможности САЕ

Этапы работы с САЕ

Отрасли применения

Опыт использования САЕ в автомобильной промышленности

Основные направления в развитии САЕ

Мировой рынок

Поставщики САЕ-решений

Ссылки

История

CAE   неразрывно   связаны   с  

CAD

  и  

CAM

.   Развитие   этих

программных продуктов шло параллельно. В начале 80-х годов
XX   столетия   первые   пользователи  

CAD

/

CAM

/CAE   применяли

для   работы   графические   терминалы,   которые   были
компонентами   мейнфреймов   IBM   и   Control   Data.   Основными
поставщиками   аппаратного   и   программного   обеспечения

CAD

/

CAM

/CAE   были   компании   Applicon,   Auto-Trol   Technology,

Calma, Computervision и Intergraph. Поскольку мейнфреймы того
времени  были  несовершенными, то появлялись определенные
трудности.   Интерактивный   режим   работы   был   практически
недоступен из-за большой нагрузки на центральный процессор. Стоимость одной 

CAD

/

CAM

/CAE системы

составляла   порядка   $90000.   С   развитием   прогресса   аппаратные   платформы  

CAD

/

CAM

/CAE   систем

перешли   с   мейнфреймов   на   персональные   компьютеры.   Это   было   связано   с   меньшей   стоимостью   и
большей  производительностью   ПК  по   сравнению  с   мейнфреймами.  Закономерно  снизилась  и   цена  на

CAD

/

CAM

/CAE до  $20000.  На  базе  ПК  создавались  рабочие  станции  для 

CAD

, которые  поддерживали

архитектуру  IBM  PC   или   Motorola.  В   середине   80-х   годов   появились   архитектуры   микропроцессоров   с
усеченным набором команд 

RISC

 (Reduced Instruction Set Computing). На их основе были разработаны

более производительные рабочие станции, опиравшиеся на операционную систему 

Unix

. С середины 90-х

годов конкуренцию системам 

RISC

/

Unix

 составили технологии, разработанные компанией 

Intel

 на основе

операционных систем 

MS Windows NT

 и 

MS Windows 2000

. В настоящее время стоимость 

CAD

/

CAM

/CAE

систем снизилась и составляет не более $10000.

Классификация

Системы полнофункционального инженерного анализа, обладающие мощными средствами, большими

CAE

2010/05/09 19:35:53

CAE

  (Computer-Aided   Engineering)   —   комплекс   программных   продуктов,   которые   способны

дать пользователю характеристику того, как будет вести себя в реальности разработанная на
компьютере модель изделия. По-другому CAE можно назвать системами инженерного анализа.
В   своей   работе   они   используют   различные   математические   расчеты:   метод   конечных
элементов,  метод  конечных разностей,  метод   конечных  объемов.  При  помощи  CAE  инженер
может   оценить   работоспособность   изделия,   не   прибегая   к   значительным   временным   и
денежным затратам.

CAE Системы инженерного анализа. Проектные системы

http://www.tadviser.ru/index.php?title=Статья:CAE_Системы_инже...

Стр. 1 из 3

05.10.2014 15:56

[

править

]

[

править

]

[

править

]

[

править

]

[

править

]

[

править

]

хранилищами типов для сеток конечных элементов, а также всевозможных физических процессов. В них
предусмотрены собственные средства моделирования геометрии. Кроме того, есть возможность импорта
через промышленные стандарты 

Parasolid

, 

ACIS

. Полнофункциональные САЕ-системы лишены

ассоциативной связи с 

CAD

. Поэтому, если в процессе подсчета появляется необходимость изменить

геометрию, то пользователю придется заново производить импорт геометрии и вводить данные для
расчета. Самыми известными подобными системами считаются 

ANSYS/Multiphysics

, 

AI*NASTRAN

 и

MSC.NASTRAN

.

Системы инженерного анализа, встроенные в тяжелые 

САПР

, имеют значительно менее мощные средства

анализа, но они ассоциативны с геометрией, поэтому отслеживают изменения модели. Расчетные данные
структурированы и интегрированы в общую систему проектирования тяжелой 

САПР

. К ним относятся

Pro/MECHANICA

 для 

Pro/ENGINEER

, 

Unigraphics NX CAE

 для 

Unigraphics NX

, 

Extensive Digital Validation

(CAE)

 для 

I-deas

, 

Catia CAE

 для 

CATIA

;

Системы инженерного анализа среднего уровня не имеют мощных расчетных возможностей и хранят
данные в собственных форматах. Некоторые их них включают в состав встраиваемый интерфейс в

CAD

-системы, другие считывают геометрию из 

CAD

. К первым относятся 

COSMOS/Works

,

COSMOS/Motion

, 

COSMOS/FloWorks

 для 

SolidWorks

, ко вторым — 

visualNastran

, 

Procision

.

Возможности САЕ

С помощью САЕ можно проводить:

Стресс-анализ компонентов и узлов на основе метода конечных элементов;
Термический и гидродинамический анализ;
Кинематические исследования;
Моделирование таких процессов, как литье под давлением;
Оптимизацию продуктов или процессов.

Этапы работы с САЕ

Предварительная обработка — определение характеристик модели и факторов внешней среды, которые
будут на нее воздействовать;
Анализ и принятие решения;
Обработка результатов.

Отрасли применения

Наибольшей популярностью САЕ пользуются в следующих отраслях производства: машиностроение и

станкостроение, оборонная и аэрокосмическая промышленность, энергетика, судостроение, производство
полупроводников,   телекоммуникации,   химическая,   фармацевтическая  и   медицинская  промышленность,
строительство, производство систем отопления, кондиционирования, вентиляции.

Опыт использования САЕ в автомобильной
промышленности

Преимущество   систем   САЕ   состоит   в   том,   что   автопроизводители   могут   проводить   компьютерное

тестирование   разрабатываемых   моделей.   Это   позволяет   сосредоточить   максимум   внимания   на
повышении   безопасности,   комфортности   и   долговечности   автомобилей,   не   затрачивая   при   этом
финансовых средств. Безопасность пассажиров при столкновениях может быть оценена при помощи таких
программных продуктов, как 

RADIOSS

, 

LS-DYNA

, 

PAM-CRASH

.

Основные направления в развитии САЕ

В   процессе   развития   САЕ   разработчики   стремятся   увеличить   их   возможности   и   расширить   сферы

внедрения. Преследуются следующие цели:

Совершенствование методов решения междисциплинарных задач моделирования;
Разработка новых платформ для интеграции различных систем САЕ, а также для интеграции САЕ-систем в

PLM

-решения;

Повышение интероперабельности САЕ и CAD систем;
Совершенствование методов построения расчетных сеток, описания граничных условий, параллельных
вычисление и т.д;
Улучшение характеристик моделей, которые применяются для описания свойсв материалов;
Оптимизация систем САЕ для компьютерных платформ с 64-битными и многоядерными процессорами, а
тем самым улучшение условий для моделирования сложных конструкций с большим количеством степеней
свободы.

Мировой рынок

По прогнозу 

TechNavio

 (весна 2013 года), рынок CAE в ближайшие пять лет будет ежегодно расти на

CAE Системы инженерного анализа. Проектные системы

http://www.tadviser.ru/index.php?title=Статья:CAE_Системы_инже...

Стр. 2 из 3

05.10.2014 15:56

[

править

]

[

править

]

11,18% и к 2016-му достигнет 3,4 млрд. долл. Этот рост обусловлен целым рядом факторов, главный из
которых — необходимость ускорения выпуска продукции на рынок. А основным тормозом, как и в случае
CAD,   является   рост   популярности   систем   с   открытым   исходным   кодом,   обусловленный   высокой
стоимостью лицензий на коммерческие CAE-системы.

Из  географических   регионов   самым   большим  с   точки   зрения  востребованности   CAE   в   2012-м  стала

Северная  Америка,  а  по  темпам  роста   первое  место  занял  Азиатско-Тихоокеанский   регион,  в  котором
активно развивается промышленность.

Наибольшее   распространение   CAE-системы   получили   в   автомобиле-   и   самолетостроении,

электротехнике   и   электронике,   тяжелом   машиностроении   и   оборонной   отрасли.   Самый   высокий   рост
спроса   на   CAE   ожидается   в   автомобильной   промышленности,   а   наименьший   —   в   тяжелом
машиностроении.

Ведущие позиции на рынке CAE занимают Ansys, MSC Software, Dassault Systemes, CD-adapco Group и

LMS International. Кроме них в этой области работает немало менее крупных компаний, но число фирм,
сосредоточенных   только   на   CAE,   сокращается,   так   как   их   покупают   более   крупные   игроки   ради   их
технологий.

В своем комментарии аналитики из TechNavio отметили, что некоторые крупные глобальные поставщики

CAE и PLM начали продвигать `глобализованные` лицензии, которые позволяют купившим их заказчикам
использовать CAE-системы в любой точке мира и обращаться за услугами поддержки в офис поставщика
в любой стране. Это позволяет вендорам устранить разницу в стоимости своих продуктов в различных
странах   и   продавать   их   по   одной   цене   по   всему   миру.   Аналитики   ожидают,   что   данный   подход   будет
применять все больше поставщиков CAE и PLM, и тогда на рынке произойдут значительные перемены с
точки зрения ценовой политики вендоров.

Это незавершённая статья.
Вы можете помочь проекту, дополнив и улучшив ее. Попробуйте. Просто нажмите на ссылку
"Править" вверху статьи.

Поставщики САЕ-решений

ADINA R&D, Inc.

ALGOR, Inc.

Altair Engineering

Ansoft

ANSYS, Inc.

Blue Ridge Numerics, Inc.

CD-adapco

COMSOL, Inc.

Dassalt Systems

ESI Group

EXA

Flomerics

LMS International

Livermore Software Technology Corporation

Moldflow

MSC Software Corporation

Numerica

Optics

PTC

UGS

Ссылки

Вендоры CAE
Техноцентр компьютерного инжиниринга
Журнал «САПР и графика»

Все права защищены

CAE Системы инженерного анализа. Проектные системы

http://www.tadviser.ru/index.php?title=Статья:CAE_Системы_инже...

Стр. 3 из 3

05.10.2014 15:56