数字化设计技术 CAE 的定义、内涵、发展趋势与产业背景.pptVIP

? 2006 SolidWorks 公司机密文件。 * ? 2006 SolidWorks 公司机密文件。 * 承蒙美国国家光学天文台 (National Optical Astronomy Observaitory) 提供图片。依照与美国国家科学基金会 (National Science Foundation) 的合作协议，该天文台由大学天文学研究协会 (Association of Universities for Research in Astronomy) 管理。 ? 2006 SolidWorks 公司机密文件。 * ? 2006 SolidWorks 公司机密文件。 * 承蒙 Innovation Engineering Inc. 提供图片 数字化设计技术 CAE 的定义、内涵、发展趋势与产业背景 湖南师范大学工学院 许第洪 | 工学博士 xudihong@ 主题 CAE技术的概念 CAE技术的发展动态 CAE技术的内涵 CAE技术的产业背景 CAE技术的概念 * CAE技术的概念 哪一个更结实? * CAE技术的概念 结实多少? (Is it worth the extra material, time, cost?) * CAE技术的概念 Adding corner supports improves the safety factor 5X Safety Factor 2.659 Safety Factor 13.08 CAE技术的概念 CAE技术的概念 CAE技术的内涵 机械设计验证 计算流体动力学 运动仿真 CAE技术的内涵：结构强度分析 COSMOSWorks Advanced Professional COSMOSWorks Professional Static* Vibration Thermal Drop Test Fatigue Motion* Optimization Nonlinear *Included with SolidWorks Office Premium Time History Random Vibration Pressure Vessel Harmonic CAE技术的内涵：结构强度分析 线性动力学-随着时间改变的载荷效应 瞬态分析 冲击载荷 谐波分析 振动表格 随机振动 地震 类似游乐园扰动载荷 CAE技术的内涵：运动仿真分析 确定机构如何运动 通过完整的运动仿真找出间隙/干涉 确定力作用于机构的效应 提供载荷信息用于设计验证 CAE技术的内涵：运动仿真分析 模拟凸轮，齿轮，和耦合器 特定的激励和运动付的驱动 施加弹簧，力 在物体之间模拟3-D接触 零件之间可视化的动态干涉 观察位移，速度，加速度输出 生成轨迹 检查反力 将运动付的反力 输出到COSMOSWorks CAE技术的内涵：运动仿真分析 发动机和激励装置的大小 确定能量消耗 观察摩擦如何增加能量消耗 执行机构的大小和需求 设计力的传递 弹簧和阻尼系数 设计液压执行机构 减小振动 机械不平衡 CAE技术的内涵：流体动力学分析 散热片的温度分布图（前视图剖） The 30-color palette in the 50-100oF range Heat Sink 1 Heat Sink 2 结论：方案2 可以减少17.5%的温度，因此推荐使用方案2 CAE技术的内涵：流体动力学分析 Electronics: cooling study 电子系统 冷却研究 Automotive: port flow 汽车：气道 HVAC: room ventilation 采暖通风与空调 房间通风 Aerospace: aerodynamics 航空航天 空气动力学 Machinery: valve performance 机械 阀的性能 CAE技术的发展趋势 多物理场协同仿真 设计仿真一体化 CAE技术的发展趋势 MSC.Software公司副总裁Frank Kovacs先生说： 我们看到越来越多的产品设计师在应用CAE技术。因此CAE领域的一个十分重要的变化就是要把这些技术放到设计师的手上，让他们去应用。这些设计师不是博士，没有CAE技术的专业背景，他们更多地以CAD为中心，并不想成为一个CAE专家，而只是想将CAE应用于产品设计。 CAE技术的发展趋势 CAE技术的发展趋势 * 和传统的仿真分析相比，设计仿真一体化将减少更多的成本 CAE技术的产业背景 结构强度分析 ANSYS MSC.NASTRAN COSMOSWorks 运动仿真分析 ADAMS COSMOSMotion 流体动力学分析 Fluent STAR-CD C