MSC技术多维度引领国防行业CAE发展创新

CAE在各个行业概况摘要：随着计算机辅助工程（CAE）技术的发展，CAE在各个行业中已经得到了广泛的应用。

本文将对CAE在航空航天、汽车、医疗、电子、建筑、能源等行业的应用情况进行调研和分析。

本文将介绍CAE技术在这些行业中的应用和发展趋势，并分析它们在这些行业中的优点和挑战。

一、简介随着计算机技术的不断发展和迅速普及，计算机辅助工程（CAE）技术在工程领域中得到了广泛应用，大大提高了工程设计的效率和准确性。

CAE是指利用计算机仿真和模拟等技术进行工程设计、分析和验证的方法。

它不仅可以用于设计过程中的仿真和测试，还可以用于产品的研发、生产和维护。

在过去几年中，CAE技术已经得到了广泛的应用，并在各个行业中取得了显著的成就。

本文将分析CAE在航空航天、汽车、医疗、电子、建筑、能源等行业的应用情况和发展趋势，并探讨它们在这些行业中的优点和挑战。

二、航空航天在航空航天领域中，CAE技术已经成为必不可少的工具。

飞行器的设计和开发是一项非常复杂的工程，需要进行大量的计算和验证。

CAE 技术可以在设计过程中进行仿真和测试，以验证设计的正确性和可行性。

例如，可以使用CAE技术进行气动性能、结构强度、疲劳寿命等方面的仿真和测试。

据统计，使用CAE技术可以将飞机研发的时间和成本降低30%以上。

目前，航空航天领域中最热门的CAE技术是CFD（计算流体力学）和结构分析。

CFD技术可以用于模拟飞机飞行时的气动流场状况，分析飞机的气动性能和优化设计。

结构分析可以用于确定飞机的结构强度和疲劳寿命，并提供改善设计的建议。

此外，CAE技术在航空航天领域中的应用还包括发动机设计、飞行控制和航空电子。

三、汽车汽车是CAE技术的另一个重要应用领域。

汽车的设计和开发也是一项非常复杂的工程，需要进行大量的计算和验证。

CAE技术可以用于模拟汽车的运行和碰撞，以评估汽车的安全性和性能。

例如，可以使用结构分析技术来确定汽车的强度和疲劳寿命，以及优化车身设计；可以使用动力学仿真技术来模拟汽车的悬挂系统和其他运动部件的运动，并对其进行优化。

MSC.Nastran 介绍全球功能最强、应用最为广泛的有限元分析软件MSC.Software 公司自 1963 年开始从事计算机辅助工程领域 CAE 产品的开发和研究。

在 1966 年，美国国家航空航天局(NASA)为了满足当时航空航天工业对结构分析的迫切需求， 招标开发大型有限元应用程序，MSC.Software 一举中标，负责了整个 NASTRAN 的开发过程。

经过 40 多年的发展，MSC.Nastran 已成为 MSC 倡导的虚拟产品开发(VPD)整体环境最主要的 核心产品， MSC.Nastran 与 MSC 的全系列 CAE 软件进行了有机的集成， 为用户提供功能全面、 多学科集成的 VPD 解决方案。

MSC.Nastran 是 MSC.Software 公司的旗舰产品，经过 40 余年的发展，用户从最初的航 空航天领域，逐步发展到国防、汽车、造船、机械制造、兵器、铁道、电子、石化、能源材 料工程、科研教育等各个领域，成为用户群最多、应用最为广泛的有限元分析软件。

MSC.Nastran 的开发环境通过了 ISO9001:2000 的论证， MSC.Nastran 始终作为美国联邦 航空管理局(FAA)飞行器适航证领取的唯一验证软件。

在中国，MSC 的 MCAE 产品作为与压力 容器 JB4732-95 标准相适应的设计分析软件， 全面通过了全国压力容器标准化技术委员会的 严格考核认证。

另外，MSC.Nastran 是中国船级社指定的船舶分析验证软件。

赛车部件分析ISO9001:2000 论证通过证书一．MSC.Nastran 的特色极高的软件可靠性，经过无数工程问题的验证 独特的结构动力学分析技术 完整的非线性求解技术 高效率的大型工程问题求解能力 – ACMS 方法 针对大型问题的优化技术和设计灵敏度分析技术 高度灵活的开放式结构，功能独特的用户化开发工具 DMAP 语言 独特的空气动力弹性及颤振分析技术1独特的多级超单元技术，支持 MSC.Nastran 所有的分析类型 作为工业标准的输入/输出格式 高效的分布式并行计算二．MSC.Nastran 的分析功能1．静力分析MSC.Nastran 的静力分析功能支持全范围的材料模式,包括：均质各向同性材料、正交 各项异性材料、各项异性材料和随温度变化的材料等。

CAE技术在制造业中的发展摘要：制造业和信息化产业是国民经济的支柱产业，CAE仿真技术则是制造技术和信息技术结合的桥梁。

CAE仿真技术是21世纪制造业的一项关键性支撑技术。

关键词：CAE；制造業；发展1 引言近年来，随着计算机仿真技术的飞速发展，各种各样的仿真软件不断诞生，功能也日渐强大和完善。

计算机仿真主要可以分为CAD类（如UG、CATIA、AutoCAD、Solidworks、Pro/E等）、CAE类（有限元软件如Nastran、Abaqus、Hyper-works、Ansys等；CFD软件如Fluent、Star-CD等；还有多体动力学仿真软件Adams等）、CAM类（如Mastercam等）等。

其中CAE技术在现代制造业的发展中发挥着重要作用。

2 CAE的概念及其发展历程CAE（Computer Aided Engineering）从字面上讲是计算机辅助工程，其概念很广，可以包括工程和制造业信息化的所有方面。

20世纪60-70年代，有限元技术主要针对结构分析进行发展，以解决航空航天技术中的结构强度、刚度以及模态实验和分析问题。

世界上CAE的三大公司先后成立，致力于大型商用CAE软件的研究与开发。

1963年MSC公司成立，开发称之为SADSAM （Structural Analysis by Digital Simulation of Analog Methods）结构分析软件。

1965年MSC参与美国国家航空及宇航局（NASA）发起的计算结构分析方法研究，其程序SADSAM更名为MSC/ Nastran。

1967年Structral Dynamics Research Corporation（SDRC）公司成立，并于1968年发布世界上第一个动力学测试及模态分析软件包，1971年推出商用有限元分析软件Supertab（后并入I-DEAS）。

1970年Swanson Analysis System，Inc.（SASI）公司成立，后来重组后改为称ANSYS公司，开发了ANSYS软件。

MSC SimXpert MSC公司最新宏篇力作-开启企业级多学科仿真新时代MSC SimXpert MSC公司最新宏篇力作-- 开启企业级多学科仿真新时代顺应企业多学科仿真的需求，MSC Software公司经过数年打造和锤炼，于2006年9月推出其全新力作SimXpert。

作为针对企业分析工程师量身定制的下一代多学科仿真平台，MSC SimXpert 一经发布便因与众不同的独特功能而备受瞩目。

通过SimXpert，工程师可以在完整而统一的架构和界面环境下基于一个共同的数据模型实现多学科联合仿真；它支持对多种CAD软件和模型的直接访问和双向互动；具有先进的仿真流程定制功能，进行知识的捕获、积累和重用，并实现仿真流程自动化；与MSC企业仿真管理平台SimManager完全集成，通过SimManager进行仿真流程和数据的管理，加强人员之间的协作；与MSC针对设计人员定制的嵌入CAD平台的早期分析工具SimDesigner无缝集成，完全兼容和支持SimDesigner的分析模型，使分析－设计之间的交流更加方便。

从SimXpert的启动Logo也能体现出软件“以人为本”的特点统一的多学科仿真用户环境相对于传统单点分析工具的多重用户环境，MSC SimXpert致力于构建统一的用户环境和操作界面，使得不同学科的分析，如结构分析、机构动力学、传热、碰撞等都能够在同一个完整的分析环境下完成，这样的创新无疑大大方便了用户，省去了学习不同软件操作的时间，降低了软件使用的门槛。

SimXpert的多学科分析环境，是通过其集成的多个Workspace来实现的。

分析工程师在SimXpert中完成仿真分析的全过程——即从建模、求解、结果的后处理到报告生成，这一切都在一个集成的Workspace环境中完成。

通过所集成的包括高级结构分析、高级机构动力学分析、高级热分析、高级碰撞分析、高级显式非线性分析、高级气动弹性分析等在内的多个Workspace，分析工程师可以针对一个共同的分析模型，在一个统一的用户界面中方便地实现多种学科的分析，或完成热机耦合分析、刚弹耦合分析等不同类型的多学科耦合分析，而无需来回切换界面，这种高效直观的界面操作风格使得分析工程师可以在更短的时间内实现大型、复杂的真实问题的数值仿真和求解。

2024年CAE市场规模分析引言计算机辅助工程（CAE）是一种利用计算机进行工程设计和分析的方法。

随着科技的不断革新和全球工程行业的迅猛发展，CAE市场也在快速增长。

本文将对CAE 市场规模进行分析并讨论其未来的发展趋势。

CAE市场规模根据市场研究公司的数据，CAE市场在过去几年呈现出稳定增长的态势。

截至目前，全球CAE市场规模已经超过10亿美元。

这主要是由于增长迅猛的汽车、航空航天、电子和制造业等行业对CAE技术的需求不断增加。

汽车行业汽车行业是CAE市场的主要推动力之一。

随着汽车制造商对安全性、燃油效率和设计优化的要求越来越高，他们越来越倾向于使用CAE技术来进行汽车设计和模拟测试。

根据研究机构的数据，汽车行业占据全球CAE市场的30%以上。

航空航天行业航空航天行业也是CAE市场的重要应用领域。

由于航空航天工程的复杂性和风险性，使用CAE技术可以提高设计和分析的准确性，减少试验和测试的成本。

因此，航空航天行业对CAE技术的需求不断增加，据估计占据全球CAE市场的20%左右。

电子和制造业随着电子和制造业的不断发展，对产品的设计和生产要求也越来越高。

CAE技术可以帮助这些行业进行产品设计和制造过程的优化，提高产品的质量和效率。

因此，电子和制造业对CAE技术的需求也在不断增加，预计占据全球CAE市场的20%左右。

CAE市场的发展趋势随着科技的不断进步，CAE市场面临着一些新的发展趋势。

云计算和大数据云计算和大数据技术的出现，为CAE市场带来了巨大的机遇。

通过云计算，用户可以在任何地点随时使用CAE软件，大大提高了工作的灵活性和效率。

而大数据技术则可以帮助分析海量的CAE数据，提取有价值的信息，进一步优化设计和分析过程。

增强现实（AR）和虚拟现实（VR）增强现实和虚拟现实技术在工程设计和分析中的应用不断增多。

通过AR和VR技术，工程师可以更直观地观察和分析产品模型，提前发现潜在问题并进行修正。

这种技术的应用将进一步推动CAE市场的发展。

建立有自主知识产权的CAE软件产业正文 CAE技术在制造业和国民经济中用途广泛，是技术人员所必须掌握的实用技能。

扶植CAE软件产业可从传统制造业的需求，满足装备制造业发展需求为导向的改变经济发展方式上去理解，同时也可在国际CAE软件市场上占有经济发展创新能力和国家战略安全的话语权方面来提高认识。

先进的CAE软件系统是衡量整个国家计算力学水平的标志，人们不仅看其理论研究成果如何，更会关注其分析软件系统应用于国民经济的实际作用和能力。

建立有自主知识产权的CAE软件产业是中国科技和企业界多年的梦想，每当中国经济发展的重要时期都会重提这一话题。

扶植软件产业可从改变经济发展方式上去理解，然而CAE软件的模拟仿真分析能力已经成为企业进行创新设计的重要工具，也正在成为与理论研究和物理实验同等重要的研究手段。

建立有自主知识产权的中国CAE软件产业的实质不仅仅是开发出一些产品，而是要建立起CAE软件产品能够良性发展和不断提高先进制造业竞争能力的产业链，在国际CAE软件市场上占有经济发展创新能力和国家战略安全的话语权。

一. 发展CAE软件产业符合国家长期战略目标当感叹“与国际计算力学软件相比，我国计算力学软件的发展规模及水平仍然有很大的差距，在整体功能与性能上还无法与国外同类产品竞争。

”的时候，美国人依然认为“目前只有很小一部分有潜力的计算科学领域被实现，影响了美国在科学和工程技术中的卓越地位”，“．．．使国家在今后的日子里保持竞争力的领导地位、发展计算科学所必需的”。

美国政府确实重视有关CAE 技术的前沿研究课题，从60年代初开始在NASA的宇航计划中就要求利用计算机进行仿真分析。

在以后的日子里更是数次将“计算机仿真与建模”列为优先发展的“服务于国家利益的关键技术”。

遇到“像在航空领域，有一些CAE软件，我们还没有提出买源码，只是希望把软件买过来装在我们的曙光服务器上，与机器一起销售，外国公司都不同意，做软件代理也不行，他要垄断整个行业。

1公 司 简 介MSC.Software 公司创建于1963年，总部设在美国洛杉矶，全球拥有1200多名员工，分布在23个国家和地区，它是世界领先的虚拟产品开发（Virtual Product Development 简称VPD ）技术提供商。

40多年来，MSC.Software 强大的、集成化的VPD 软件和服务帮助企业界在产品开发过程中改善产品的设计、测试、制造和服务流程，从而更快、更高效地推出新产品，在激烈的市场竞争中领先对手。

MSC.Software 于1993年在北京建立了第一个办事处，现今已发展为北京、上海、成都、深圳四个办事处，拥有1500多家用户，分布于航空航天、汽车、国防、通用机械、兵器、船舶、铁道、电子、石化、能源、材料工程、科学研究机构及大专院校等。

MSC.Software 公司不仅将一流的软件引进中国，更是将国外的CAE 应用经验和咨询服务带给了广大的中国用户。

一直以来，MSC.Software 始终领导着世界CAE 的发展方向，营业额雄踞业界首位，公司的整个运作全面通过了ISO 的论证，MSC.Software 产品获得了各种权威机构的认证，被公认为CAE 的工业标准。

在航空业MSC.Software 的Nastran 软件被美国联邦航空管理局(FAA)认证为领取飞行器适航证指定的唯一验证软件。

在中国，MSC.Software 公司的产品全面通过了全国锅炉压力容器标准化技术委员会的严格考核认证，作为与分析设计标准JB4732-95相适应的分析软件。

在船舶行业MSC.Software 的Nastran 软件是中国船级社指定的船舶分析验证软件((1997)118附件)，国际船级社协会的10个成员(世界十大船级社)中有8家采用Nastran 软件作为船舶分析的验证软件，包括：美国船级社ABS 、英国劳氏船级社LR 、日本船级社NK 、挪威船级社DNV 、韩国船级社KR 、法国船级社BV 、德国劳氏船级社GL 、中国船级社CCS 。

2024年CAE市场发展现状1. 引言计算机辅助工程（Computer-Aided Engineering，简称CAE）是一种利用计算机软件来进行工程设计、分析和优化的技术。

近年来，CAE市场取得了快速发展，其在各个领域的应用越来越广泛。

本文将介绍CAE市场的现状，并探讨其发展趋势。

2. CAE市场规模根据市场研究机构的数据显示，CAE市场在过去几年中保持了稳定增长的态势。

据预测，到2025年，全球CAE市场规模将达到xxx亿美元。

这一增长主要受益于工程领域的数字化转型，以及制造业和汽车行业对CAE技术的广泛应用。

3. CAE市场应用领域CAE技术在各个行业中都得到了广泛应用。

以下是一些主要应用领域的介绍：3.1 汽车行业CAE在汽车行业中的应用非常广泛。

汽车制造商利用CAE技术进行车身设计、碰撞测试、空气动力学分析等，大大缩短了产品开发周期，并提高了产品质量和安全性。

3.2 能源行业在能源行业中，CAE技术被用于优化发电厂和核电站的设计，以及提高发电效率和安全性。

此外，CAE还可以用于风力发电机组和太阳能电池板的设计和优化。

3.3 航空航天行业航空航天行业对CAE技术的需求也非常大。

CAE可以用于飞机的结构设计、翼型优化、气动导航分析等。

借助CAE技术，航空航天企业可以更好地理解飞机的性能，并提高研发效率。

3.4 电子行业在电子行业中，CAE技术被广泛用于电路设计和电子元件的热分析。

借助CAE软件的仿真功能，设计人员可以在实际制造之前模拟电路的性能，并进行选材和优化。

4. CAE技术发展趋势CAE技术在不断发展和演进中，以下是几个主要的发展趋势：4.1 云计算随着云计算的普及，越来越多的CAE软件开始支持云端部署和运行。

这使得用户可以随时随地使用CAE工具，无需安装和维护复杂的软件环境。

4.2 多物理场耦合未来的CAE软件将更加注重多物理场的耦合。

例如，在进行汽车碰撞仿真时，需要综合考虑结构、材料、动力学等方面的因素。