CAE有限元分析-连载5: CAE系统介绍
1.1 CAE 概念
1.2 CAE 核心思想
1.3 CAE 功能作用
1.4 CAE应用领域
1.5 CAE软件分类：hypermesh、ABAQUS、ANSYS介绍
1.1 CAE 概念
CAE(Computer Aided Engineering）是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法，主要是以有限元法、有限差分法、有限体积以及无网格法为数学基础发展起
来的一个软件行业。在国内有限元法应用最为广泛。
1.2 CAE 核心思想
与CAD(Design)， CAM(Manufacture)对应核心思想：
CAE系统的核心思想是结构的离散化，即将实际结构离散为有限数目的规则单元组合体，实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析，得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析，这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。
1.3 CAE 功能作用
1.增加设计功能，借助计算机分析计算，确保产品设计的合理性，减少设计成本；
2.缩短设计和分析的循环周期；
3. CAE分析起到的“虚拟样机”作用在很大程度上替代了传统设计中资源消耗极大的“物理样机验证设计”过程，虚拟样机作用能预测产品在整个生命周期内的可靠性；
4.采用优化设计，找出产品设计最佳方案，降低材料的消耗或成本；
5.在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题；
6.模拟各种试验方案，减少试验时间和经费；
7.进行机械事故分析，查找事故原因。
1.4 CAE应用领域
电子、造船、建筑、航空、航天、机械、汽车等领域
1.5 CAE软件分类：hypermesh、ABAQUS、ANSYS介绍
1.针对特定类型的工程或产品所开发的用于产品性能分析、预测和优化的软件，称之为专用CAE软件.总共分为10类：
计算流体、建筑结构类、钢结构类、多体动力学类、结构优化类、转子动力学类、声场类、电磁场类、铸造类、前后处理类。如：Moldflow（模流分析）、 AutoForm（钣金冲压）、procast（铸造模拟）、Hypermesh（划分网格）、hyperview（后处理）
2.可以对多种类型的工程和产品的物理、力学性能进行分析、模拟和预测、评价和优化，以实现产品技术创新的软件，称之为通用CAE软件。如abaqus、ansys、i-deas、LS-dyna、Nastran。
Hypermesh介绍
Hypermesh软件是美国Altair公司的产品，是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包，也是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面。 Hypermesh最著名的特点是它所具有的强大的有限元网格划分前处理功能.
ABAQUS介绍
ABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。 ABAQUS 包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。并拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料，作为通用的模拟工具， ABAQUS 除了能解决大量结构（应力 / 位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析（流体渗透 / 应力耦合分析）及压电介质分析
ANSYS介绍
ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换，如Creo, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。ANSYS功能强大，操作简单方便，现在已成为国际最流行的有限元分析软件，在历年的FEA评比中都名列第一。目前，中国100多所理工院校采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。
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