vad alla behöver veta om CAE

Computer-aided engineering (CAE) är den breda användningen av datorprogramvara för att analysera och praktiskt taget testa tekniska produkter. Med ett CAE-verktyg kan du simulera, validera och optimera produkter baserat på resultaten från en numerisk analys.

CAE-lösningar används i ett brett spektrum av branscher för att analysera robustheten och förbättra prestanda för komponenter och enheter. Samtidigt är ingenjörssimulering det största stödet för designteam inom produktoptimering.

numera har en integration mellan CAD och CAE blivit en nödvändig del av det dagliga arbetsflödet för designingenjörer. Att använda SaaS-versionen av båda lösningarna kan minska skillnaderna, vilket möjliggör möjligheten att skapa en CAD-modell och köra tekniska simuleringar med minimal ansträngning.

en CAE-simuleringssession innehåller i allmänhet tre huvudfaser:

• Pre-processing-uppladdning av CAD-modell, definiera modell och miljöfaktorer
• Running solvers applikationer-baserat på simuleringsanalysalgoritmer
• efterbehandling-validering av modellen och 3D-visualisering

registrera dig och kolla in vår SimScale blogg för mycket mer!

de viktigaste fördelarna med CAE

de viktigaste fördelarna med CAE / engineering simulation är:

• minskad tid i produktutveckling
• förbättrad produktkvalitet och tillförlitlighet
• riskreduktion
• möjlighet att göra korrigeringar tidigt i koncept-och designfaserna
• dramatisk minskning av kostnaderna för fysisk testning av prototyper
• att hålla de fastställda tidsfristerna i olika faser av det tekniska arbetsflödet
• radikal förbättring av produktkvalitet och tillförlitlighet, vilket ökar kundnöjdhetsnivån
• produktlivscykelförlängning

typer av CAE Analyser

med CAE finns det ett stort spektrum av tekniska simuleringsanalystyper att överväga, inklusive:

• Stress-och dynamikanalys med finita elementanalys (FEA)
• Termisk och vätskeanalys med beräkningsvätskedynamik (CFD)
• kinematik och dynamisk analys av mekanismer (multibody dynamics)
• Akustikanalys med FEA eller en gränselementmetod (BEM)
• 1D CAE, eller mekatronisk systemsimulering, för multi-domain mekatronik systemdesign
• simulering av tillverkningsprocesser som gjutning, gjutning och pressformning
• partikelsimulering som en del av en flödesindustriell process
• Multifysikanalys baserad på flera simuleringsfenomen
• optimering av produkten eller processen

stor tillämplighet av CAE

alla dessa CAE-verktyg används i simulering, validering och optimering av produkter med tillämplighet i många branscher, inklusive bil -, flyg -, energi -, anläggningsteknik, industriell utrustning, HVAC, elektronik och konsumtionsvaror.

Engineering simulation har ett brett utbud av applikationer, från små komponenter eller produkter till komplexa apparater, växter, VVS-utrustning och tunga maskiner. Här är några exempel från SimScale Public Projects Library:

• utrustning och maskinkomponenter: statisk strukturell analys av en griparm, olika spänningsscenarier applicerade på en cykelram, dynamisk analys av en förenklad vevkolvmekanism, övergående termisk analys för ett bilbromssystem eller termostrukturell analys av en routerdel.

• konsumentprodukter: konvektivt flöde inuti en glödlampa, olinjär statisk strukturell analys av en tång, kontaktanalys av en konsument snap-fit mekanism, eller en mobiltelefon hölje testas efter en två meter droppe.

• utrustning och maskiner delar från en industriell process: vattenflöde genom en kulventil, centrifugalvattenpump med multiple reference frame method (MRF) eller sloshing av bränsle inuti en rörlig bränsletank.

• dynamiskt beteende hos olika maskinsystem, byggnadsstrukturer eller naturliga kroppar: aerodynamikanalys av en F1-racerbil, luftflödessimulering runt en LMP1-racerbil, mänsklig skallepåverkan med och utan hjälm, hydrodynamisk prestanda hos en delfin som simmar nära vattenytan, yttre vätskeflöde runt en ubåt, luftflöde runt en motorcykel eller komprimerbar aerodynamik hos kommersiella flygplan.

• komplex processanalys: vattenreningsprocess i en labyrintkanalreaktor, avgasföroreningar genom en skorsten på en anläggning eller naturlig konvektion av värme från kylskåpets kondensorspolar.

alla projekt som presenteras i den här artikeln kan importeras till din egen arbetsyta från Simscales offentliga projekt och användas som mallar.

om du inte har registrerat dig för SimScale ännu kan du skapa ditt gratis konto här och se själv hur 3D engineering simulation kan hjälpa dig att öka prestandan för dina tekniska aktiviteter i alla branscher.

syftet med en hjälm är att skydda den som bär den från huvudskada under påverkan. I detta projekt simulerades effekterna av en mänsklig skalle med och utan hjälm med en olinjär dynamisk analys. Ladda ner denna fallstudie gratis.