CAE技术在企业的应用.pptx

2024/10/9 周周三三 CAE技术在企业的应用技术在企业的应用 张小格张小格张小格张小格东风汽车车轮有限公司东风汽车车轮有限公司东风汽车车轮有限公司东风汽车车轮有限公司2024/10/9 周周三三内内 容容 1.CAE概述概述 2.CAE软件的功能及技术发展趋势软件的功能及技术发展趋势 3.CAE技术在企业的应用技术在企业的应用 4.车轮公司车轮公司CAE技术的应用技术的应用2024/10/9 周周三三1.CAE概述概述 1.1 什么是什么是CAE？CAECAE是是是是Computer Aided EngineeringComputer Aided Engineering的缩写，中的缩写，中的缩写，中的缩写，中文翻译为计算机辅助工程。文翻译为计算机辅助工程。文翻译为计算机辅助工程。文翻译为计算机辅助工程。CAECAE是一种迅速发展的信息技术，从字面上讲它是一种迅速发展的信息技术，从字面上讲它是一种迅速发展的信息技术，从字面上讲它是一种迅速发展的信息技术，从字面上讲它包括工程和制造业信息化的所有方面，但是传统的包括工程和制造业信息化的所有方面，但是传统的包括工程和制造业信息化的所有方面，但是传统的包括工程和制造业信息化的所有方面，但是传统的CAECAE主要指用计算机对工程和产品的功能、性能与主要指用计算机对工程和产品的功能、性能与主要指用计算机对工程和产品的功能、性能与主要指用计算机对工程和产品的功能、性能与安全可靠性进行计算、优化设计，对未来的工作状安全可靠性进行计算、优化设计，对未来的工作状安全可靠性进行计算、优化设计，对未来的工作状安全可靠性进行计算、优化设计，对未来的工作状态和运行行为进行模拟仿真，及早发现设计缺陷，态和运行行为进行模拟仿真，及早发现设计缺陷，态和运行行为进行模拟仿真，及早发现设计缺陷，态和运行行为进行模拟仿真，及早发现设计缺陷，改进和优化设计方案，证实未来工程或产品的可用改进和优化设计方案，证实未来工程或产品的可用改进和优化设计方案，证实未来工程或产品的可用改进和优化设计方案，证实未来工程或产品的可用性与可靠性。性与可靠性。性与可靠性。性与可靠性。2024/10/9 周周三三1.CAE概述概述 1.1 什么是什么是CAE？简单来说，简单来说，简单来说，简单来说，CAECAE就是一种用计算机来对设计产品就是一种用计算机来对设计产品就是一种用计算机来对设计产品就是一种用计算机来对设计产品的性能、功能和安全性进行模拟仿真的技术。的性能、功能和安全性进行模拟仿真的技术。的性能、功能和安全性进行模拟仿真的技术。的性能、功能和安全性进行模拟仿真的技术。CAECAE与与与与CADCADCAMCAMCAPPCAPPPDMPDMERPERP一起，一起，一起，一起，已经成为支持工程行业和制造企业信息化的重要技已经成为支持工程行业和制造企业信息化的重要技已经成为支持工程行业和制造企业信息化的重要技已经成为支持工程行业和制造企业信息化的重要技术，它们已经在提高工程术，它们已经在提高工程术，它们已经在提高工程术，它们已经在提高工程/产品的设计质量，降低研产品的设计质量，降低研产品的设计质量，降低研产品的设计质量，降低研发成本，缩短开发周期方面发挥了重要作用，成为发成本，缩短开发周期方面发挥了重要作用，成为发成本，缩短开发周期方面发挥了重要作用，成为发成本，缩短开发周期方面发挥了重要作用，成为实现工程实现工程实现工程实现工程/产品创新的支撑技术。产品创新的支撑技术。产品创新的支撑技术。产品创新的支撑技术。2024/10/9 周周三三现代现代制造制造业信息化技术业信息化技术CAD Computer Aided Design 计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计CAE Computer Aided Engineering 计算机辅助工程计算机辅助工程计算机辅助工程计算机辅助工程CAM Computer Aided Manufacturing 计算机辅助制造计算机辅助制造计算机辅助制造计算机辅助制造CAPP Computer Aided Process Planning 计算机辅助工艺计算机辅助工艺计算机辅助工艺计算机辅助工艺过程设计过程设计过程设计过程设计PDM Product Data Management 产品数据管理产品数据管理产品数据管理产品数据管理PLM Product Lifecycle Management 产品生命周期管理产品生命周期管理产品生命周期管理产品生命周期管理ERP Enterprise Resource Planning 企业资源计划企业资源计划企业资源计划企业资源计划BOM Bill of Material 物料清单物料清单物料清单物料清单2024/10/9 周周三三企业信息化支撑平台企业信息化支撑平台企企 业业 信信 息息 数数 据据 库库PDM产品数据管理产品数据管理CAMCAECAPPCAD工作流程管理工作流程管理图文档管理图文档管理产品设计过程管理产品设计过程管理产品设计过程管理产品设计过程管理产产品品信信息息工工艺艺信信息息ERP企业资源计划企业资源计划生产计划生产计划需求计划需求计划销售管理销售管理库存管理库存管理财务管理财务管理质量管理质量管理采购管理采购管理人力资源人力资源生产成本控制生产成本控制生产流程管理生产流程管理产品生产过程管理产品生产过程管理产品生产过程管理产品生产过程管理BOM（Ebom、Pbom）SCM供应链管理供应链管理CRM客户关系管理客户关系管理2024/10/9 周周三三一、一、CAE概述概述 1.2 有限元与有限元与CAE CAE 分析方法分析方法 有限元法有限元法（Finite Element Method）有限差分法有限差分法（Finite Difference Method）边界元法边界元法（Boundary Element Method）目前应用最多、最广的目前应用最多、最广的就是就是有限元法，有限元法，所以有时所以有时也把也把CAE称为有限元分析称为有限元分析，有限元法通常称为，有限元法通常称为FEM（Finite Element Method），有限元分析称为），有限元分析称为FEA（Finite Element Ansys）。）。2024/10/9 周周三三一、一、CAE概述概述 1.2 有限元与有限元与CAE有限元分析是利用数学的方法对真实物理系统进有限元分析是利用数学的方法对真实物理系统进行模拟。行模拟。有限元模型有限元模型：真实系统理想化的数学抽象：真实系统理想化的数学抽象有限元模型有限元模型真实系统真实系统2024/10/9 周周三三一、一、CAE概述概述 1.3 有限元分析过程有限元分析过程有限元方法的基本思想是将结构离散化，用有限有限元方法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解。合求解。有限元分析过程有限元分析过程后处理后处理求解求解前处理前处理典型的有限元软件分析流程典型的有限元软件分析流程几何模型的建立几何模型的建立几何模型的建立几何模型的建立模型数据导入模型数据导入模型数据导入模型数据导入几何模型修补几何模型修补几何模型修补几何模型修补网格生成网格生成网格生成网格生成边界条件定义边界条件定义边界条件定义边界条件定义问题求解问题求解问题求解问题求解结果可视化结果可视化结果可视化结果可视化前处理前处理前处理前处理求解求解求解求解CAD软件软件PDM数据库数据库通用数据通用数据扫描数据扫描数据自身建模自身建模CAD接口：直接接口、中间接口接口：直接接口、中间接口缝补丢失的面、体缝补丢失的面、体去特征（倒角、小孔、凸台等）去特征（倒角、小孔、凸台等）分割体、面分割体、面自动、半自动网格自动、半自动网格六面体网格六面体网格特殊单元（焊接单元、弹簧阻尼单元、特殊单元（焊接单元、弹簧阻尼单元、接触单元）接触单元）材料、约束、载荷、初始条件材料、约束、载荷、初始条件机构运动学机构运动学结构结构热热计算流体动力学计算流体动力学(CFD)电磁电磁耦合场耦合场(散热、声场散热、声场)等值线或云图等值线或云图结果查询结果查询结果列表结果列表动画动画图表图表时间历程曲线时间历程曲线后处理后处理后处理后处理2024/10/9 周周三三2.CAE软件的功能及技术发展趋势软件的功能及技术发展趋势 2.1 CAE软件的功能软件的功能uu 结构分析结构分析结构分析结构分析uu 热分析热分析热分析热分析uu 电磁分析电磁分析电磁分析电磁分析uu 流体分析流体分析流体分析流体分析(CFD)(CFD)(CFD)(CFD)uu 耦合场分析耦合场分析耦合场分析耦合场分析 -多物理场多物理场多物理场多物理场uu 优化分析优化分析优化分析优化分析2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能2.1.1 2.1.1 结构分析结构分析结构分析结构分析 用于确定结构的变形、应变、应力及反作用力等用于确定结构的变形、应变、应力及反作用力等用于确定结构的变形、应变、应力及反作用力等用于确定结构的变形、应变、应力及反作用力等静力分析静力分析静力分析静力分析 模态分析模态分析模态分析模态分析响应分析响应分析响应分析响应分析动力学分析动力学分析动力学分析动力学分析专项分析专项分析专项分析专项分析:断裂分析断裂分析断裂分析断裂分析,复合材料分析，疲劳分析，焊复合材料分析，疲劳分析，焊复合材料分析，疲劳分析，焊复合材料分析，疲劳分析，焊接分析，板料成形分析接分析，板料成形分析接分析，板料成形分析接分析，板料成形分析 2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能2.1.1 2.1.1 结构分析结构分析结构分析结构分析FE-SAFE疲劳分析疲劳分析RecurDyn多体动力学多体动力学LS-DYNA碰撞碰撞/成型成型Mechanical刚强度刚强度/振动振动2024/10/9 周周三三焊接残余应力分析（焊接残余应力分析（Sysweld）结构与焊缝布置结构与焊缝布置 焊接过程的温度分布与轴向残余应力焊接过程的温度分布与轴向残余应力 2024/10/9 周周三三多工步拉延分析（多工步拉延分析（Dynaform）第二次成形第二次成形切边切边翻边翻边-最终工序最终工序第一次成形第一次成形2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能2.1.2 2.1.2 热分析热分析热分析热分析 计算物体的稳态或瞬态温度分布，以及热量的计算物体的稳态或瞬态温度分布，以及热量的计算物体的稳态或瞬态温度分布，以及热量的计算物体的稳态或瞬态温度分布，以及热量的获取或损失、热梯度、热通量等，热分析之后往获取或损失、热梯度、热通量等，热分析之后往获取或损失、热梯度、热通量等，热分析之后往获取或损失、热梯度、热通量等，热分析之后往往进行结构分析往进行结构分析往进行结构分析往进行结构分析,计算由于热膨胀或收缩不均匀计算由于热膨胀或收缩不均匀计算由于热膨胀或收缩不均匀计算由于热膨胀或收缩不均匀引起的应力。引起的应力。引起的应力。引起的应力。热分析功能热分析功能热分析功能热分析功能:相变相变相变相变(熔化及凝固熔化及凝固熔化及凝固熔化及凝固),),),),内热源内热源内热源内热源(如电阻发热等如电阻发热等如电阻发热等如电阻发热等)三种热传递方式三种热传递方式三种热传递方式三种热传递方式(热传导、热对流、热辐射热传导、热对流、热辐射热传导、热对流、热辐射热传导、热对流、热辐射)2024/10/9 周周三三淬火分析（淬火分析（Ansys）淬火淬火3.0 min 时的时的马氏体分布马氏体分布淬火淬火3.0 min 时的时的温度分布温度分布 2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能2.1.3 2.1.3 电磁分析电磁分析电磁分析电磁分析 计算电磁场，考虑的物理量主要是磁通量密度、计算电磁场，考虑的物理量主要是磁通量密度、计算电磁场，考虑的物理量主要是磁通量密度、计算电磁场，考虑的物理量主要是磁通量密度、磁场密度、磁力、磁力矩、阻抗、电感、涡流、磁场密度、磁力、磁力矩、阻抗、电感、涡流、磁场密度、磁力、磁力矩、阻抗、电感、涡流、磁场密度、磁力、磁力矩、阻抗、电感、涡流、能耗及磁通量泄漏等。能耗及磁通量泄漏等。能耗及磁通量泄漏等。能耗及磁通量泄漏等。电场分析电场分析电场分析电场分析 -计算电阻或电容系统的电场计算电阻或电容系统的电场计算电阻或电容系统的电场计算电阻或电容系统的电场静磁场分析静磁场分析静磁场分析静磁场分析 -计算直流电（计算直流电（计算直流电（计算直流电（DC)DC)DC)DC)或永磁体产生的磁场或永磁体产生的磁场或永磁体产生的磁场或永磁体产生的磁场交变磁场分析交变磁场分析交变磁场分析交变磁场分析 -计算由于交流电计算由于交流电计算由于交流电计算由于交流电(AC)(AC)(AC)(AC)产生的磁场产生的磁场产生的磁场产生的磁场瞬态磁场分析瞬态磁场分析瞬态磁场分析瞬态磁场分析-计算随时间随机变化的电流或外界引计算随时间随机变化的电流或外界引计算随时间随机变化的电流或外界引计算随时间随机变化的电流或外界引起的磁场起的磁场起的磁场起的磁场高频电磁场分析高频电磁场分析高频电磁场分析高频电磁场分析 -用于微波及用于微波及用于微波及用于微波及RFRFRFRF无源组件，波导、无源组件，波导、无源组件，波导、无源组件，波导、雷达系统、同轴连接器等分析雷达系统、同轴连接器等分析雷达系统、同轴连接器等分析雷达系统、同轴连接器等分析.2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能2.1.3 2.1.3 电磁分析电磁分析电磁分析电磁分析LinFlow颤振分析颤振分析EMAG有限元法有限元法CableMod电缆电缆 EMC/SIPCBModPCB EMC/SIFEKO矩量法矩量法2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能2.1.4 2.1.4 流体分析流体分析流体分析流体分析(CFD)(CFD)用于确定流体的流动及热行为。用于确定流体的流动及热行为。用于确定流体的流动及热行为。用于确定流体的流动及热行为。CFDCFD-计算流体动力学计算流体动力学计算流体动力学计算流体动力学声学分析声学分析声学分析声学分析容器内流体分析容器内流体分析容器内流体分析容器内流体分析流体动力学耦合分析流体动力学耦合分析流体动力学耦合分析流体动力学耦合分析2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能2.1.4 2.1.4 流体分析流体分析流体分析流体分析(CFD)(CFD)CFX精确精确/快速快速LinFlow颤振分析颤振分析CART3D飞行器预研飞行器预研AutoReaGas气体燃爆气体燃爆2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能2.1.5 2.1.5 耦合场分析耦合场分析耦合场分析耦合场分析 考虑两个或多个物理场之间的相互作用。如在考虑两个或多个物理场之间的相互作用。如在考虑两个或多个物理场之间的相互作用。如在考虑两个或多个物理场之间的相互作用。如在压电力分析中，需要同时求解电压分布（电场压电力分析中，需要同时求解电压分布（电场压电力分析中，需要同时求解电压分布（电场压电力分析中，需要同时求解电压分布（电场分析）和应变（结构分析）。分析）和应变（结构分析）。分析）和应变（结构分析）。分析）和应变（结构分析）。其他需要耦合场分析的典型情况有其他需要耦合场分析的典型情况有其他需要耦合场分析的典型情况有其他需要耦合场分析的典型情况有:热热热热应力分析应力分析应力分析应力分析流体流体流体流体结构相互作用结构相互作用结构相互作用结构相互作用感应加热（电磁感应加热（电磁感应加热（电磁感应加热（电磁热）热）热）热）,感应振荡感应振荡感应振荡感应振荡2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能2.1.5 2.1.5 耦合场分析耦合场分析耦合场分析耦合场分析流固耦合流固耦合涡轮机械涡轮机械流流-固固-热耦合热耦合电弧焊结电弧焊结流体电磁流体电磁2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能2.1. 2.1. 优化分析优化分析优化分析优化分析 在给定的条件下实现产品最佳效果，设计目标包在给定的条件下实现产品最佳效果，设计目标包在给定的条件下实现产品最佳效果，设计目标包在给定的条件下实现产品最佳效果，设计目标包括质量、体积、应力等。括质量、体积、应力等。括质量、体积、应力等。括质量、体积、应力等。拓扑优化：在给定设计空间内找出最佳的材料分布拓扑优化：在给定设计空间内找出最佳的材料分布拓扑优化：在给定设计空间内找出最佳的材料分布拓扑优化：在给定设计空间内找出最佳的材料分布 形貌优化：在给定结构上确定优化的加强筋布局形貌优化：在给定结构上确定优化的加强筋布局形貌优化：在给定结构上确定优化的加强筋布局形貌优化：在给定结构上确定优化的加强筋布局形状优化：在给定条件下确定结构最佳性能的边界形状优化：在给定条件下确定结构最佳性能的边界形状优化：在给定条件下确定结构最佳性能的边界形状优化：在给定条件下确定结构最佳性能的边界尺寸优化：在给定条件下确定结构最佳性能的尺寸尺寸优化：在给定条件下确定结构最佳性能的尺寸尺寸优化：在给定条件下确定结构最佳性能的尺寸尺寸优化：在给定条件下确定结构最佳性能的尺寸2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能uu优化分析优化分析优化分析优化分析2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能uu优化分析优化分析优化分析优化分析2024/10/9 周周三三2.1 CAE软件的功能软件的功能uu优化分析需要注意的问题优化分析需要注意的问题优化分析需要注意的问题优化分析需要注意的问题 优化分析必须要有全局的眼光，如做结构优优化分析必须要有全局的眼光，如做结构优优化分析必须要有全局的眼光，如做结构优优化分析必须要有全局的眼光，如做结构优化时，除了考虑产品本身的性能外，对改进后化时，除了考虑产品本身的性能外，对改进后化时，除了考虑产品本身的性能外，对改进后化时，除了考虑产品本身的性能外，对改进后的产品从工装、工艺、外观形象、用户投诉情的产品从工装、工艺、外观形象、用户投诉情的产品从工装、工艺、外观形象、用户投诉情的产品从工装、工艺、外观形象、用户投诉情况等等也要考虑。如果优化设计后产品的性能况等等也要考虑。如果优化设计后产品的性能况等等也要考虑。如果优化设计后产品的性能况等等也要考虑。如果优化设计后产品的性能再好，但产品加工出来的废品率很高，产品配再好，但产品加工出来的废品率很高，产品配再好，但产品加工出来的废品率很高，产品配再好，但产品加工出来的废品率很高，产品配套的工装模具几乎全部重新投入造成生产成本套的工装模具几乎全部重新投入造成生产成本套的工装模具几乎全部重新投入造成生产成本套的工装模具几乎全部重新投入造成生产成本成倍地增加，或者设计出来的产品在外观上用成倍地增加，或者设计出来的产品在外观上用成倍地增加，或者设计出来的产品在外观上用成倍地增加，或者设计出来的产品在外观上用户很难接受，这些都算不上成功的优化。户很难接受，这些都算不上成功的优化。户很难接受，这些都算不上成功的优化。户很难接受，这些都算不上成功的优化。2024/10/9 周周三三2.CAE软件的功能及技术发展趋势软件的功能及技术发展趋势 2.2 CAE技术发展趋势技术发展趋势uu 从单学科到多学科，对同一问题或同一种产品所涉及从单学科到多学科，对同一问题或同一种产品所涉及从单学科到多学科，对同一问题或同一种产品所涉及从单学科到多学科，对同一问题或同一种产品所涉及的专业越来越多，涉及的领域也越来越广的专业越来越多，涉及的领域也越来越广的专业越来越多，涉及的领域也越来越广的专业越来越多，涉及的领域也越来越广uu 从独立到联合，进一步加强企业各部门之间的联系与从独立到联合，进一步加强企业各部门之间的联系与从独立到联合，进一步加强企业各部门之间的联系与从独立到联合，进一步加强企业各部门之间的联系与合作合作合作合作uu 从分散到协同，更加注重多个物理场的耦合作用，注从分散到协同，更加注重多个物理场的耦合作用，注从分散到协同，更加注重多个物理场的耦合作用，注从分散到协同，更加注重多个物理场的耦合作用，注重不同学科、不同领域之间的协同设计与分析重不同学科、不同领域之间的协同设计与分析重不同学科、不同领域之间的协同设计与分析重不同学科、不同领域之间的协同设计与分析uu 从性能预测、模拟验证到优化，实现设计的最终目标从性能预测、模拟验证到优化，实现设计的最终目标从性能预测、模拟验证到优化，实现设计的最终目标从性能预测、模拟验证到优化，实现设计的最终目标2024/10/9 周周三三3.CAE技术在企业的应用技术在企业的应用 3.1 CAE在企业的定位在企业的定位 CAECAE在企业的定位就是模拟验证，即通过数在企业的定位就是模拟验证，即通过数在企业的定位就是模拟验证，即通过数在企业的定位就是模拟验证，即通过数字模型在产品研制方案阶段进行预测、详细设计字模型在产品研制方案阶段进行预测、详细设计字模型在产品研制方案阶段进行预测、详细设计字模型在产品研制方案阶段进行预测、详细设计阶段进行验证，试验阶段进行对比完善。达到缩阶段进行验证，试验阶段进行对比完善。达到缩阶段进行验证，试验阶段进行对比完善。达到缩阶段进行验证，试验阶段进行对比完善。达到缩短研发周期，提升设计性能，降低成本的目的。短研发周期，提升设计性能，降低成本的目的。短研发周期，提升设计性能，降低成本的目的。短研发周期，提升设计性能，降低成本的目的。CAECAE分析是现代产品研发流程不可缺少的一分析是现代产品研发流程不可缺少的一分析是现代产品研发流程不可缺少的一分析是现代产品研发流程不可缺少的一部分，并且逐步起到引领技术创新的作用。部分，并且逐步起到引领技术创新的作用。部分，并且逐步起到引领技术创新的作用。部分，并且逐步起到引领技术创新的作用。2024/10/9 周周三三3.CAE技术在企业的应用技术在企业的应用 3.2 CAE与试验验证与试验验证 试验验证周期长，成本高试验验证周期长，成本高试验验证周期长，成本高试验验证周期长，成本高,模拟验证速度快，模拟验证速度快，模拟验证速度快，模拟验证速度快，成本低。两者相辅相成、互相指导，但不能互相成本低。两者相辅相成、互相指导，但不能互相成本低。两者相辅相成、互相指导，但不能互相成本低。两者相辅相成、互相指导，但不能互相替代。替代。替代。替代。通过通过通过通过CAECAE可以在试验验证前对关心的产品性可以在试验验证前对关心的产品性可以在试验验证前对关心的产品性可以在试验验证前对关心的产品性能进行仿真分析，可以使试验验证更有针对性，能进行仿真分析，可以使试验验证更有针对性，能进行仿真分析，可以使试验验证更有针对性，能进行仿真分析，可以使试验验证更有针对性，可以减少试验验证的次数，从而降低成本。可以减少试验验证的次数，从而降低成本。可以减少试验验证的次数，从而降低成本。可以减少试验验证的次数，从而降低成本。2024/10/9 周周三三3.CAE技术在企业的应用技术在企业的应用3.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用uu概念设计阶段概念设计阶段概念设计阶段概念设计阶段uu详细设计阶段详细设计阶段详细设计阶段详细设计阶段uu制造阶段制造阶段制造阶段制造阶段uu试验阶段试验阶段试验阶段试验阶段uu市场市场市场市场/销售阶段销售阶段销售阶段销售阶段uu支持服务阶段支持服务阶段支持服务阶段支持服务阶段uu报废阶段报废阶段报废阶段报废阶段2024/10/9 周周三三3.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用3.3.1 3.3.1 概念设计阶段概念设计阶段概念设计阶段概念设计阶段 概念设计就是根据市场需求、产品功能等概念设计就是根据市场需求、产品功能等概念设计就是根据市场需求、产品功能等概念设计就是根据市场需求、产品功能等进行产品规划和方案设计。进行产品规划和方案设计。进行产品规划和方案设计。进行产品规划和方案设计。CAECAE分析可以为设分析可以为设分析可以为设分析可以为设计人员提供用户基础设计的验证、不同方案的计人员提供用户基础设计的验证、不同方案的计人员提供用户基础设计的验证、不同方案的计人员提供用户基础设计的验证、不同方案的对比分析，并为企业决策者进行产品决策和商对比分析，并为企业决策者进行产品决策和商对比分析，并为企业决策者进行产品决策和商对比分析，并为企业决策者进行产品决策和商务决策提供参考；它能够回答企业是否在预定务决策提供参考；它能够回答企业是否在预定务决策提供参考；它能够回答企业是否在预定务决策提供参考；它能够回答企业是否在预定的时间、预定的成本以及现有的设备能力等约的时间、预定的成本以及现有的设备能力等约的时间、预定的成本以及现有的设备能力等约的时间、预定的成本以及现有的设备能力等约束条件下完成用户需求的开发设计和制造任务。束条件下完成用户需求的开发设计和制造任务。束条件下完成用户需求的开发设计和制造任务。束条件下完成用户需求的开发设计和制造任务。2024/10/9 周周三三3.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用3.3.2 3.3.2 详细设计阶段详细设计阶段详细设计阶段详细设计阶段 在此阶段，所有的设计将全部展开，从系统在此阶段，所有的设计将全部展开，从系统在此阶段，所有的设计将全部展开，从系统在此阶段，所有的设计将全部展开，从系统设计、装配部件、子装配、零件设计、直到图设计、装配部件、子装配、零件设计、直到图设计、装配部件、子装配、零件设计、直到图设计、装配部件、子装配、零件设计、直到图纸、材料、制造工艺等。纸、材料、制造工艺等。纸、材料、制造工艺等。纸、材料、制造工艺等。CAECAE仿真分析就是验仿真分析就是验仿真分析就是验仿真分析就是验证各种零部件是否满足预期的性能、制造上是证各种零部件是否满足预期的性能、制造上是证各种零部件是否满足预期的性能、制造上是证各种零部件是否满足预期的性能、制造上是否可行，而且从系统到单个零件都可以进行仿否可行，而且从系统到单个零件都可以进行仿否可行，而且从系统到单个零件都可以进行仿否可行，而且从系统到单个零件都可以进行仿真。这些工作主要由设计工程师和制造工艺师真。这些工作主要由设计工程师和制造工艺师真。这些工作主要由设计工程师和制造工艺师真。这些工作主要由设计工程师和制造工艺师参与完成。参与完成。参与完成。参与完成。2024/10/9 周周三三3.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用3.3.3 3.3.3 制造阶段制造阶段制造阶段制造阶段 这个阶段是产品实物制造的阶段。这个阶段是产品实物制造的阶段。这个阶段是产品实物制造的阶段。这个阶段是产品实物制造的阶段。CAECAE分分分分析技术可以优化产品制造的工艺流程、减少废析技术可以优化产品制造的工艺流程、减少废析技术可以优化产品制造的工艺流程、减少废析技术可以优化产品制造的工艺流程、减少废料、简化工艺步骤，找出、并消除那些可能导料、简化工艺步骤，找出、并消除那些可能导料、简化工艺步骤，找出、并消除那些可能导料、简化工艺步骤，找出、并消除那些可能导致产品缺陷的设计要素，仿真分析技术在提高致产品缺陷的设计要素，仿真分析技术在提高致产品缺陷的设计要素，仿真分析技术在提高致产品缺陷的设计要素，仿真分析技术在提高产品产品产品产品“可生产性可生产性可生产性可生产性”的同时也可以大大减少售后的同时也可以大大减少售后的同时也可以大大减少售后的同时也可以大大减少售后服务成本。而一些新的制造工艺流程还可以通服务成本。而一些新的制造工艺流程还可以通服务成本。而一些新的制造工艺流程还可以通服务成本。而一些新的制造工艺流程还可以通过仿真分析来确定其中的某些重要参数，如温过仿真分析来确定其中的某些重要参数，如温过仿真分析来确定其中的某些重要参数，如温过仿真分析来确定其中的某些重要参数，如温度、压力和速度等。度、压力和速度等。度、压力和速度等。度、压力和速度等。2024/10/9 周周三三3.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用3.3.4 3.3.4 试验阶段试验阶段试验阶段试验阶段 试验阶段是设计完成后的关键阶段。试验阶段是设计完成后的关键阶段。试验阶段是设计完成后的关键阶段。试验阶段是设计完成后的关键阶段。CAECAE仿真分析可使物理试验更快获得通过。可以仿真分析可使物理试验更快获得通过。可以仿真分析可使物理试验更快获得通过。可以仿真分析可使物理试验更快获得通过。可以“透视透视透视透视”整个样机的试验，显示出所有检测点的整个样机的试验，显示出所有检测点的整个样机的试验，显示出所有检测点的整个样机的试验，显示出所有检测点的数据，测试工程师利用仿真软件，在实际试验数据，测试工程师利用仿真软件，在实际试验数据，测试工程师利用仿真软件，在实际试验数据，测试工程师利用仿真软件，在实际试验之前就掌握最佳测试方法和最可能的载荷之前就掌握最佳测试方法和最可能的载荷之前就掌握最佳测试方法和最可能的载荷之前就掌握最佳测试方法和最可能的载荷/激励激励激励激励位置，从而显著地减少试验时间，尽可能避免位置，从而显著地减少试验时间，尽可能避免位置，从而显著地减少试验时间，尽可能避免位置，从而显著地减少试验时间，尽可能避免在试验现场进行在试验现场进行在试验现场进行在试验现场进行“猜测猜测猜测猜测”。2024/10/9 周周三三3.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用3.3.5 3.3.5 市场市场市场市场/销售阶段销售阶段销售阶段销售阶段 当产品上市销售时，当产品上市销售时，当产品上市销售时，当产品上市销售时，CAECAE仿真分析可以在仿真分析可以在仿真分析可以在仿真分析可以在推广阶段向客户展示其产品在客户使用环境下推广阶段向客户展示其产品在客户使用环境下推广阶段向客户展示其产品在客户使用环境下推广阶段向客户展示其产品在客户使用环境下的表现，同时仿真分析的结果也可以用到广告的表现，同时仿真分析的结果也可以用到广告的表现，同时仿真分析的结果也可以用到广告的表现，同时仿真分析的结果也可以用到广告中辅佐厂家对产品的介绍。由于仿真分析带来中辅佐厂家对产品的介绍。由于仿真分析带来中辅佐厂家对产品的介绍。由于仿真分析带来中辅佐厂家对产品的介绍。由于仿真分析带来了更好的设计、当然也带来了更好的产品，所了更好的设计、当然也带来了更好的产品，所了更好的设计、当然也带来了更好的产品，所了更好的设计、当然也带来了更好的产品，所以销售也必将增加。以销售也必将增加。以销售也必将增加。以销售也必将增加。2024/10/9 周周三三3.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用3.3. 3.3. 支持服务阶段支持服务阶段支持服务阶段支持服务阶段 售出的产品都需要技术支持、保养维护、售出的产品都需要技术支持、保养维护、售出的产品都需要技术支持、保养维护、售出的产品都需要技术支持、保养维护、检查、修理。仿真分析技术可以指导现场的维检查、修理。仿真分析技术可以指导现场的维检查、修理。仿真分析技术可以指导现场的维检查、修理。仿真分析技术可以指导现场的维修及备件更换，确保问题的解决，使产品保持修及备件更换，确保问题的解决，使产品保持修及备件更换，确保问题的解决，使产品保持修及备件更换，确保问题的解决，使产品保持原设计的功能。原设计的功能。原设计的功能。原设计的功能。3.3. 3.3. 报废阶段报废阶段报废阶段报废阶段 产品的使用寿命到期之后，就必须报废或产品的使用寿命到期之后，就必须报废或产品的使用寿命到期之后，就必须报废或产品的使用寿命到期之后，就必须报废或回收。利用仿真分析可以选择合适的工艺、材回收。利用仿真分析可以选择合适的工艺、材回收。利用仿真分析可以选择合适的工艺、材回收。利用仿真分析可以选择合适的工艺、材料、以及经济、可行的回收方式。料、以及经济、可行的回收方式。料、以及经济、可行的回收方式。料、以及经济、可行的回收方式。2024/10/9 周周三三3.CAE技术在企业的应用技术在企业的应用3.4 CAE在制造业企业的应用在制造业企业的应用3.4.1 CAE3.4.1 CAE应用条件应用条件应用条件应用条件企业高层对企业高层对企业高层对企业高层对CAECAE的重视和理解的重视和理解的重视和理解的重视和理解CAECAE分析人员分析人员分析人员分析人员适当的软硬件投入适当的软硬件投入适当的软硬件投入适当的软硬件投入2024/10/9 周周三三3.4 CAE在制造业企业的应用在制造业企业的应用3.4.2 CAE3.4.2 CAE应用应用应用应用流程流程流程流程 CAECAE必必必必须融入产品须融入产品须融入产品须融入产品设计的全过设计的全过设计的全过设计的全过程，设计和程，设计和程，设计和程，设计和分析同步，分析同步，分析同步，分析同步，才能使其作才能使其作才能使其作才能使其作用最大化用最大化用最大化用最大化。概念设计概念设计 概念分析概念分析详细设计详细设计 前期分析与优化前期分析与优化修改设计修改设计 后期验证分析后期验证分析必要的样件测试及验证必要的样件测试及验证开始开始开始开始设计过程设计过程设计过程设计过程结束结束结束结束产品理想的现代设计过程产品理想的现代设计过程产品理想的现代设计过程产品理想的现代设计过程2024/10/9 周周三三3.4 CAE在制造业企业的应用在制造业企业的应用3.4.2 CAE3.4.2 CAE应用流程应用流程应用流程应用流程准备软硬件，即根据分析对象及分析的问题选择合适的准备软硬件，即根据分析对象及分析的问题选择合适的准备软硬件，即根据分析对象及分析的问题选择合适的准备软硬件，即根据分析对象及分析的问题选择合适的CADCAD三维造型软件和三维造型软件和三维造型软件和三维造型软件和CAECAE分析软件，准备相应工作站；分析软件，准备相应工作站；分析软件，准备相应工作站；分析软件，准备相应工作站；建立几何模型和建立几何模型和建立几何模型和建立几何模型和CAECAECAECAE分析模型，注意模型与实物的差异，分析模型，注意模型与实物的差异，分析模型，注意模型与实物的差异，分析模型，注意模型与实物的差异，对模型进行计算并处理分析结果；对模型进行计算并处理分析结果；对模型进行计算并处理分析结果；对模型进行计算并处理分析结果；根据分析结果对产品或样件进行相应的物理验证试验，根据分析结果对产品或样件进行相应的物理验证试验，根据分析结果对产品或样件进行相应的物理验证试验，根据分析结果对产品或样件进行相应的物理验证试验，包括材料试验、应力测量试验、疲劳试验等，必要时要包括材料试验、应力测量试验、疲劳试验等，必要时要包括材料试验、应力测量试验、疲劳试验等，必要时要包括材料试验、应力测量试验、疲劳试验等，必要时要根据试验结果对模型进行修正；根据试验结果对模型进行修正；根据试验结果对模型进行修正；根据试验结果对模型进行修正；进行知识固化，将企业的历史设计、试验、分析数据进进行知识固化，将企业的历史设计、试验、分析数据进进行知识固化，将企业的历史设计、试验、分析数据进进行知识固化，将企业的历史设计、试验、分析数据进行整理和总结，形成一套规范的体系；行整理和总结，形成一套规范的体系；行整理和总结，形成一套规范的体系；行整理和总结，形成一套规范的体系；建立建立建立建立CAECAECAECAE分析数据库，完善产品的数据管理。分析数据库，完善产品的数据管理。分析数据库，完善产品的数据管理。分析数据库，完善产品的数据管理。2024/10/9 周周三三3.4 CAE在制造业企业的应用在制造业企业的应用3.4.3 CAE3.4.3 CAE应用效果评估应用效果评估应用效果评估应用效果评估 CAECAE的价值是解决实际工程