【CAE是干什么】CAE（Computer-Aided Engineering，计算机辅助工程）是一种利用计算机技术对产品或系统进行分析、设计和优化的工程技术。它广泛应用于机械、电子、航空航天、汽车等多个领域，帮助工程师在虚拟环境中模拟真实场景，预测产品性能，从而提升设计效率、降低成本并减少物理试验的需求。
一、CAE的主要功能与应用
CAE的核心在于通过软件工具对工程问题进行建模与仿真，主要功能包括：
- 结构分析：评估材料在受力情况下的变形、应力分布等。
- 热分析：研究温度变化对产品性能的影响。
- 流体动力学分析（CFD）：模拟流体流动、压力分布及传热过程。
- 振动与噪声分析：预测产品在运行中的振动特性及噪音水平。
- 疲劳与可靠性分析：评估产品在长期使用中的耐久性与稳定性。
这些功能使CAE成为现代工程设计中不可或缺的一部分。
二、CAE的应用领域
| 应用领域 | 典型应用场景 |
| 汽车工业 | 车身结构强度分析、碰撞仿真、发动机热管理 |
| 航空航天 | 飞机机翼气动分析、发动机部件疲劳分析 |
| 电子制造 | PCB散热分析、电磁场仿真 |
| 建筑工程 | 结构抗震分析、风荷载模拟 |
| 医疗设备 | 人体力学分析、植入物应力测试 |
三、CAE的优势与价值
1. 提高设计效率：通过虚拟仿真减少试错成本。
2. 降低研发风险：提前发现潜在问题，避免后期修改。
3. 支持多方案比较：快速评估不同设计方案的优劣。
4. 节省资源：减少物理样机制作和实验次数。
四、常用CAE软件
| 软件名称 | 主要功能 | 所属公司 |
| ANSYS | 多物理场仿真 | ANSYS公司 |
| ABAQUS | 结构力学与非线性分析 | Dassault Systèmes |
| COMSOL Multiphysics | 多物理场耦合仿真 | COMSOL AB |
| NASTRAN | 结构与动力学分析 | MSC Software |
| Fluent（ANSYS） | 流体动力学分析 | ANSYS公司 |
五、总结
CAE是一种基于计算机的工程分析技术，通过数值模拟手段帮助工程师理解产品在各种工况下的表现。它不仅提高了设计效率，还显著降低了研发成本和风险。随着计算能力的提升和软件技术的发展，CAE正日益成为现代工程设计中不可或缺的工具。无论是汽车、航空还是医疗设备，CAE都在其中发挥着重要作用。
