CAE(計算機輔助工程)與CAD(計算機輔助設計)在機械設計開發(fā)中的先后關系,就如同先有雞還是先有蛋的命題一般,很難讓人理清先后順序。不過對于設計者而言,普遍的觀點是認為CAD先于CAE。
但是美國CAE工程公司Altair Engineering正在通過其產(chǎn)品逐步改變設計者的這一固有思路。
Altair通過優(yōu)化分析、管理、業(yè)務和工程信息的可視化技術增強用戶的創(chuàng)新力和決策力。
目前,Altair在全球擁有2000多位員工,在19個國家設立40多個分支機構。
Altair在產(chǎn)品設計、高端工程軟件、按需計算技術和企業(yè)級分析解決方案等方面擁有28年的豐富經(jīng)驗,不斷為3000多家公司用戶提供具備競爭優(yōu)勢的解決方案,這些用戶包括汽車、航空航天、政府與國防、重型機械、消費品等多個行業(yè)。同時,Altair在電子、建筑工程和能源等行業(yè)的用戶群也不斷增長。
自1985年,作為一家計算機輔助工程(CAE)咨詢公司創(chuàng)立以來,澳汰爾公司員工已逾1200人,在美國、英國、德國、意大利、中國、日本、印度、瑞典等十三個國家設有分支機構。其HyperWorks工程軟件系列,PBS Pro高性能計算應用軟件在世界工業(yè)界得到了最廣泛的應用和認可。
HyperWorks是一套企業(yè)級CAE仿真平臺解決方案。它整合了一系列工具,包括建模、分析、優(yōu)化、可視化、流程自動化和數(shù)據(jù)管理等解決方案,在線性、非線性、結構優(yōu)化、流固耦合、多體動力學、流體動力學等領域有著廣泛的應用。
HyperWorks包括HyperMesh、HyperView、solidThinking Inspire、solidThinking Evolve等模塊。
HyperMesh是一款高性能的有限元前處理軟件,它為分析產(chǎn)品設計性能提供了高交互式的可視化環(huán)境。HyperMesh的圖形用戶界面易于學習,并且支持直接輸入CAD幾何模型和已有的有限元模型,減少重復性的工作。
直接與商業(yè)CAD、CAE系統(tǒng)有廣泛的接口并且有一套豐富易用的建立和編輯CAE模型的工具,HyperMesh為各個企業(yè)提供了統(tǒng)一的分析平臺。
而Altair正是主要通過solidThinking Inspire、solidThinking Evolve改變設計者的設計思路的。
SolidThinking Inspire擁有與其他CAE產(chǎn)品不同的設計理念。它應用與設計流程的早期,為設計工程師和建筑設計是量身定制,幫助他們生成和探索高效的結構基礎。
Inspire采用Altair OptiStruct優(yōu)化求解器,根據(jù)給定的設計空間、材料屬性以及受力需求生成理想的形狀。
SolidThinking Evolve是一款三維概念設計軟件,利用其強大的NURBS建模工具、結構歷史進程以及照片級渲染效果,設計師可以在概念設計階段充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力,自由推敲數(shù)字模型,不再受傳統(tǒng)CAD軟件的限制。
簡言之,傳統(tǒng)的設計流程,是先通過CAD確認產(chǎn)品的整體結構,再通過后期的CAE測試,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的確定,反饋回去,再進一步改正。
而Altair的產(chǎn)品在產(chǎn)品設計周期的最前端進行概念設計時,就考慮結構因素。SolidThinking Inspire根據(jù)結構因素,生成理想的形狀。然后設計者根據(jù)軟件生成的結果再進行結構設計。
與傳統(tǒng)的“設計——論證——再設計”思路相比,這種流程因前期奠定了良好的基礎,節(jié)省了大量反復工作,從而提升整個流程的效率。其結果可以幫助設計者在材料使用最省的前提下獲得最高效的結構,減少設計重量從而減少材料及運輸成本。
同時,設計者可以利用SolidThinking Evolve突破傳統(tǒng)軟件對設計師的限制,自由創(chuàng)造、探索,獲得完美設計。在最短的時間內(nèi)探索最多的設計方案,從而壓縮產(chǎn)品開發(fā)周期,減少產(chǎn)品原型的制作,減少開發(fā)成本。
而這種縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,促進創(chuàng)新的有效手段,非常符合當前電子行業(yè)日益增加的需求。可以說,Altair可以為電子行業(yè)工程師及設計師提供全面的解決方案,幫助他們快速模擬并提升產(chǎn)品性能,以應對不斷縮短的設計時間。
但是,由于Altair起步于汽車行業(yè),涉足電子行業(yè)不久,所以所能應用的方面還相當有限。而且其龐大的產(chǎn)品線,涵蓋多行業(yè)的各種軟件模塊,以及相對于其他軟件較高的上手難度都是當前制約其發(fā)展與推廣的主要因素。
注:
CAD: 計算機輔助設計,指利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作。 在設計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較,以決定最優(yōu)方案;各種設計信息,不論是數(shù)字的、文字的或圖形的,都能存放在計算機的內(nèi)存或外存里,并能快速地檢索;設計人員通常用草圖開始設計,將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機完成;由計算機自動產(chǎn)生的設計結果,可以快速作出圖形,使設計人員及時對設計作出判斷和修改;利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉等有關的圖形數(shù)據(jù)加工工作。
CAE:指工程設計中的計算機輔助工程CAE(Computer Aided Engineering),指用計算機輔助求解分析復雜工程和產(chǎn)品的結構力學性能,以及優(yōu)化結構性能等。而CAE軟件可作靜態(tài)結構分析,動態(tài)分析;研究線性、非線性問題;分析結構(固體)、流體、電磁等。





