CAE的现状和未来-崔俊芝院士讲解
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cae发展现状现代自动化技术的广泛应用使得计算机辅助工程(Computer-Aided Engineering,CAE)在工业领域得到了快速发展。
CAE 是利用计算机技术和软件工具来进行工程分析和仿真的过程,可用于设计、开发和优化产品、工作流程和生产线等。
CAE的发展现状是多样化的,涉及到各个不同领域的应用。
在汽车工业中,CAE在车身结构的强度和刚度分析、碰撞仿真以及车辆性能优化方面发挥着重要作用。
通过CAE技术,汽车制造商可以在实际生产之前进行虚拟实验和测试,从而提高产品质量和安全性。
在航空航天领域,CAE被广泛用于飞机结构设计、飞行仿真和机载系统优化。
通过使用CAE软件,航空工程师能够在设计阶段就对飞机进行各种扰动和应力分析,以评估结构的安全性和性能。
此外,CAE还在能源领域、建筑工程和制造业等方面具有重要的应用。
在能源领域,CAE被用于设计和分析发电厂、风力涡轮机、太阳能电池板等能源设备。
在建筑工程中,CAE 可以帮助工程师进行结构分析、热力仿真和风电荷载分析等。
而在制造业中,CAE被用于机械零件的设计和制造过程中的仿真和优化。
随着计算能力的不断提升和软件工具的不断更新,CAE在工程领域的应用也在不断扩大。
据预测,未来CAE领域将更加强调与其他工程软件和系统的集成,以实现更高效的设计和仿真过程。
此外,随着人工智能和机器学习技术的普及,CAE 还将更好地支持自动化和智能化的工程设计和分析。
总之,CAE在工程领域的发展前景广阔,其应用范围涵盖了许多不同的行业和领域。
由于CAE能够提供准确、高效和经济的工程分析和仿真解决方案,预计它将继续在未来的工程实践中发挥重要作用。
建筑⼤师--崔恺崔恺,教授级⾼级建筑师,中国勘察设计⼤师,现任中国建筑学会副理事长、中国建筑设计研究院副院长。
他的建筑观:建筑之于我是⼀种审美。
图形之美、空间之美、造型之美、技术之美、材料之美,沉醉其中.建筑之于我是⼀种⽂化。
史学之远、哲学之深、⽂学之妙、及⾄⽣活万象,涵括其中。
建筑之于我是⼀种交流。
管理者、投资者、建造者、使⽤者汇集⼀处,共识共勉,成就其中。
建筑之于我是⼀种使命。
职业道义、社会责任、企业形象、⼈之品格,尽显其中。
建筑之于我是⼀种旅程。
长路漫漫、始于⾜下、脚踏实地、潜⼼求索,乐在其中。
崔恺访谈—外研社设计(节选)(Bruin:东南⼤学建筑系硕⼠研究⽣)Bruin:我以为你们这⼀辈的建筑师,上学的时候接触到的早期的建筑理论的影响,我特地找来了79-86的《建筑师》⽬录,我看那时候⼤家⽐较关注设计⼯业化——所以我碰到你们这⼀辈的建筑师,⼀提到⼯业建筑改造,都有点情结似的,是吗?崔恺:对⼯业建筑改造的兴趣还是来⾃于对国际上这⽅⾯实践的⼀些认识和了解。
这种改造像是新的⼀种⽂化复兴,在纽约的SOHO和Chelsea,德国的鲁尔⼯业区,我们都去看过。
去年,在北京,伯明翰城市管理部门也给我们介绍了关于传统⼯业区⼀些想法。
我觉得从总体来看,从世界范围来看是⼀个从⼯业⾰命向信息化⾰命转型带来的物质遗产转移的过程,在欧美国家更多出现的是传统⼯业向亚洲第三世界国家转移的过程,遗留下来很多旧⼚房。
肯定会来炸,因为它达不到⼀个要求。
为什么这么说呢,好⽐电器产品,⼿机也好电脑也好,我们购买肯定是因为它们的性能--有⼏百块钱的⼿机,有⼏千块钱的,为什么要买这⼏千块钱的⼿机不买⼏百块钱的,肯定是考虑它有⼀些功能:蓝⽛、上⽹、双频、彩显、照相;买汽车,为什么买⼏万块钱的奥拓或者买⼏⼗万的奥迪,甚⾄上百万奔驰宝马,因为价格差别反映了不同的技术含量。
从发动机到排⽓量各种配制全都不⼀样。
可是⼿机⼏百上千,汽车⼏⼗万,那么房⼦多少钱--上百万,这么昂贵的消费品⾥⾯的技术含量居然是零!那肯定将来要改,要升级,可升级的时候发现没有地,要么把⽼房⼦炸掉,要么来改。
国内有限元法的发展之路我国的力学工作者为有限元方法的初期发展做出了许多贡献,其中比较著名的有:陈伯屏(结构矩阵方法),钱令希(余能原理),钱伟长(广义变分原理),胡海昌(广义变分原理),冯康(有限单元法理论)。
遗憾的是由于当时环境所致,我国有限元方法的研究工作受到阻碍,有限元理论的发展也逐渐与国外拉开了距离。
20世纪60年代初期,我国的老一辈计算科学家较早地将计算机应用于土木、建筑和机械工程领域。
当时黄玉珊教授就提出了“小展弦比机翼薄壁结构的直接设计法”和“力法-应力设计法”;而在70年代初期,钱令希教授提出了“结构力学中的最优化设计理论与方法的近代发展”。
这些理论和方法都为国内的有限元技术指明了方向。
1964年初崔俊芝院士研制出国内第一个平面问题通用有限元程序,解决了刘家峡大坝的复杂应力分析问题。
20世纪60年代到70年代,国内的有限元方法及有限元软件诞生之后,曾计算过数十个大型工程,应用于水利、电力、机械、航空、建筑等多个领域。
20世纪70年代中期,大连理工大学研制出了JEFIX有限元软件,航空工业部研制了HAJIF系列程序。
80年代中期,北京大学的袁明武教授通过对国外SAP软件的移植和重大改造,研制出了SAP-84;北京农业大学的李明瑞教授研发了FEM软件;建筑科学研究院在国家“六五”攻关项目支持下,研制完成了“BDP-建筑工程设计软件包”;中国科学院开发了FEPS、SEFEM;航空工业总公司飞机结构多约束优化设计系统YIDOYU等一批自主程序。
上世纪90年代以来,大批国外CAE软件涌入国内市场,遍及国内的各个领域,国外的专家则深入到大学、院所、企业与工厂,展示他们的CAE技术、系统功能及使用技巧,因此使得国内自主研发CAE软件受到强烈打压。
同时,有关管理部门在对直接为先进装备制造业服务的CAE软件核心技术的认识上产生了偏差:CAE既不属于基础科学,又不属于科技攻关,故而失去了必要的支持,使其发展举步维艰,以至于在上世纪的最后十几年国内CAE自主创新的步伐已经非常缓慢,也逐渐的拉开了与国外CAE软件的距离。
有限元模态分析现状与发展趋势龙英1,滕召金2,赵福水2(1.湖南现代物流职业技术学院,湖南长沙410131;2.湖南农业大学,湖南长沙410128;3.三一机电技术学校,湖南长沙410131)摘要:模态分析技术开始于20世纪30年代,经过70多年的发展,模态分析已经成为振动工程中一个重要的分支。
最终目标是识别出系统的模态参数,为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。
阐述了国内外有限元模态分析现状与发展趋势,并对当今国际上有限元模态分析和软件开发的特征进行了分析。
关键词:有限元;模态分析;发展趋势中图分类号:TH113文献标识码:A 文章编号:1007-8320(2009)04-0027-02The present status and development trends of finite element modal analysisLONG Ying 1,TENG Zhao-jin 2,ZHAO Fu-shui 2(1.Hunan Modern Logisties College ,Changsha ,Hunan 410128,China ;2.Hunan agricultural University ,Changsha ,Hunan 410128,China ;3.Sanyi Electrical and Technical School ,Changsha ,Hunan 410131,China )Abstract :Modal analysis began in the 1930’,after 70years of development ,modal analysis of vibration en -gineering has become an important branch.The ultimate goal is to identify the modal parameters of the system ,provide the basis for the vibration characteristics analysis and optimal design structural system ,fault diagnosis and prediction of vibration and dynamic characteristics of the structure.Describing the status quo and develop -ment trend of today ’s international finite element modal ,analyzing characteristics of software development.Key words :finite element ;modal analysis ;development trend收稿日期:2009-04-12作者简介:龙英(1980-),女,研究方向:机械工程。
CAE软件的发展趋势CAE软件的发展趋势。
摘要CAE是一种迅速发展中的信息技术,是实现对工程和产品进行计算分析、模拟仿真,对设计方案和制造工艺进行优化的工程软件;是支持工程师进行创新设计的最重要的工具和手段,也是工程科学家进行科学和技术研究的三大手段之一。
它可以帮助科学家揭示用物质实验手段尚不能揭示或很难揭示的科学奥秘和科学规律;同时,它也是应用科学家的研究成果(包括:理论、方法和科学数据)的归属之一,做成软件和数据库,加入到CAE软件中,构成推动工程和产品创新的最新生产力。
关键词 CAE一、CAE的发展计算机及其信息技术的飞速发展为CAE提供了强有力的技术支撑,计算数学、计算力学、计算工程科学和工程管理学的发展为CAE提供了新的科学知识,大型复杂工程建设和创新产品的研发则为CAE提供了强大的动力。
未来十年间,伴随着航空航天、生物医学、信息技术等高科技及其产品的发展,CAE 软件无论在功能上、还是性能上,都将会迅速增强与扩展。
在功能方面,伴随着高科技工程和产品研发对可变形体与多体耦合体系分析、多相多态介质的多物理场耦合分析以及微机电系统计算分析的需求,CAE 软件的如下功能会有明显的增强:可变形体与多体耦合体系的动力、振动分析;多相多态(流、固、气)介质耦合体系,在多物理场(力场、温度场、电磁场等)耦合作用下的非线性分析;微机电系统分析;以及材料及结构性能一体化的设计计算与多目标优化等。
随着材料科学与材料制备技术的发展,新材料设计与制备正在被纳入创新工程和产品的研发之中。
因此,需要从材料设计到工程/产品设计计算、优化于一体的CAE软件,辅助于材料设计、制备,构件与产品的设计与制造,整体模拟仿真,材料及结构性能的一体化优化,以及多物理场(热、力、电、磁等)耦合作用下的物理和力学性能计算与组合优化。
值得指出,从基本组分材料及其就位性制成复合材料,从复合材料做成构件,再由构件装配成产品,存在着从微观、细观到宏观的多尺度现象。
CAE 发展趋势之数据管理知识管理本文标签: CAE 仿真管理PLM上个月,有幸见到了中国CAE界泰斗级大师岳中第老师。
岳老不辞高龄,特意来到我们办公室指点工作。
说岳老是CAE泰斗毫不为过,岳老是文化大革命前最后一届大学生,清华大学毕业投身于航天研究部门,一干就是40年,70年来利用有限元办法成功分析“运10”,立下汗马功劳。
后来主持开发了中国最早的CAE软件-HAJIF,获得多个大奖,在这基础之上有分别开发HAJIF-II HAJIF-III,都是响当当的软件。
80年代开了飞机设计辅助设计、辅助分析、辅助制造集成系统——CIEM系统,该系统工程获航空部一等奖,并获国家科技进步二等奖。
在行业中也得到广泛的应用。
岳老回顾了当年研究HAJIF的的辛苦,对于后来这个无疾而终的项目表示了惋惜。
同时,岳老对于国外CAE软件也是喜爱有加,岳老认为:国内CAE界在使用CAE软件的时候一定要把握两个原则:一个就是鲁迅先生提倡过的“拿来主义”,一个就是“踏着巨人的肩膀”攀登。
“别人看到的是繁荣,而我看到是危机”,岳老强调道。
“那到底什么是现在最大的危机呢?”,我问“现在知识的继承是最大的问题,第一代搞有限元都是我这么大年纪的人,而现在搞有限元的都是年轻人,中间层本来应该是现在的中坚力量,但是现状是现在基本没有,断层非常严重。
”岳老给我们举了一个例子,“以前在美国合作一个项目,分析一个纤维缠绕的压力容器,美国佬鬼的很,只告诉你理论上的分析办法和结果,但是不具体演示给你看,我根据他们的理论上自己用软件分析出来结果,和美国人结果对比,基本上一模一样。
后来国内一个类似的项目,我已经退休了,是一个年轻的博士带队做的,CAE分析通过了,但是实验总是出问题,后来检查问题,建模的办法就是错的嘛,后来改正以后总算是通过了,浪费的人力物力财力本来是可以避免的”,惋惜之情溢于言表。
老骥伏槽,志在千里。
岳老退休以后还奋斗CAE事业的一线,令人敬仰。