cae的現(xiàn)狀和未來-崔俊芝院士分析(編輯修改稿)
2025-02-08 06:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 件采用的數(shù)據(jù)管理技術不同：文件管理系統(tǒng)，關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，面向對象的工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等； ? 數(shù)據(jù)庫：標準構件庫，典型工程／產(chǎn)品的結構 圖形庫，常規(guī)材料特性數(shù)據(jù)庫，相關的國家／國際標準與規(guī)范庫，以及有關的知識庫等 。 ? 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為大型應用軟件實現(xiàn)系統(tǒng)集成的核心，它們?yōu)? CAE軟件的功能擴充，實現(xiàn)與 CAD、CAM… 軟件的連接運行奠定了基礎。 ? 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的優(yōu)劣，對大型 CAE軟件的運行效率影響極大。統(tǒng)計資料表明， CAE軟件在運行中， 70％左右的時間是在進行數(shù)據(jù)交換。 目前國際上先進 CAE軟件功能 ? 靜力和擬靜力的線性與非線性分析 ? 線性與非線性動力分析 ? 穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)熱分析 ? 電磁場和電流分析 ? 流體計算 ? 聲場與波的傳波計算， … 。 靜力和擬靜力的線性與非線性分析 ? 各種單一和復雜組合結構的彈性、彈塑性、塑性、蠕變、膨脹、幾何大變形、大應變、疲勞、斷裂、損傷，以及多體彈塑性接觸在內(nèi)的變形與應力應變分析。 線性與非線性動力分析 ? 各種動荷載、爆炸與沖擊荷載作用下的時程分析， ? 振動模態(tài)分析， ? 交變荷載與諧波響應分析， ? 隨機地震荷載及隨機振動分析， ? 屈曲與穩(wěn)定性分析等。 穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)熱傳導與熱 力耦合分析 ? 熱傳導分析， ? 對流和幅射狀態(tài)下的熱分析， ? 相變分析， ? 熱 /結構耦合分析， … 。 電磁場和電流分析 ? 靜態(tài)和交變態(tài)的電磁場分析， ? 電流與壓電行為分析， ? 電磁 /結構耦合分析， ...。 流體計算 ? 常規(guī)的管內(nèi)和外場的層流與端流分析， ? 熱 /流耦合分析， ? 流 /固耦合分析， ...。 聲場與波的傳波計算 ? 靜態(tài)和動態(tài)聲場及噪聲計算， ? 固體、流體和空氣中波的傳播計算， ...。 ? 伴隨著 CAE的發(fā)展， CAE 與 CAD/CAM /CAPP/PDM 一起已經(jīng)形成了一個包括研究、開發(fā)、營銷、咨詢、培訓服務在內(nèi)的軟件產(chǎn)業(yè)，這是一個對工程和產(chǎn)品制造業(yè)的技術創(chuàng)新有重大影響的軟件產(chǎn)業(yè)，它已經(jīng)并會繼續(xù)對國民經(jīng)濟的發(fā)展做出重要貢獻。 三．發(fā) 展 趨 勢 ? 功能 ? 性能 ? 軟件技術 ? 用戶界面與智能化 ? 網(wǎng)絡化與 CAE網(wǎng)上鏈鎖店 功能 ? 可變形體與多體耦合分析， ? 多相多態(tài)介質(zhì)耦合分析， ? 多物理場耦合分析， ? 多尺度耦合分析， ? 從材料設計到工程 /產(chǎn)品設計、集仿真與優(yōu)化于一體的 CAE系統(tǒng)， ? 微機電系統(tǒng)分析。 可變形體系與多體耦合分析 ? 形體變化與荷載并發(fā)狀態(tài)下可變形體系的動力與振動分析。例如，衛(wèi)星天線、機器人、起落架。 ? 多體耦合狀態(tài)下的靜力、動力與振動分析：多體接觸分析，多體耦合動力分析與多體耦合振動分析。例如，車輛與路軌，車輛與橋梁等。 多相多態(tài)介質(zhì)耦合與多物理場耦合分析 －－復雜的工程 /產(chǎn)品大都是處在多物理場與多相多態(tài)介質(zhì)非線性耦合狀態(tài)下工作，其行為絕非是多個單一問題的迭加。 ? 多物理場（力場、滲流場、溫度場、電磁場等）非線性耦合分析， ? 多相與多態(tài)（流、固、氣）介質(zhì)耦合分析。 多尺度耦合分析 ? 從基本材料的組份與構造到復合材料，從復合材料做成構件，再由構件裝配成工程 /產(chǎn)品，存在著從微觀、細觀到宏觀的多尺度現(xiàn)象；不同的尺度服從于不同的物理、力學模型；通過對宏觀模型的細分，不能導致細觀和微觀模型；相反，通過微觀和細觀模型的無限迭加，也難導致宏觀模型。因此，在工程 /產(chǎn)品的精細分析中，客觀地會遇到多尺度模型的耦
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