cae軟件及其運(yùn)用現(xiàn)狀分析

《cae軟件及其運(yùn)用現(xiàn)狀分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用計算機(jī)仿真的用途非常廣泛已經(jīng)滲透到社會的各個領(lǐng)域，不斷促進(jìn)了各行各業(yè)的發(fā)展，為各行各業(yè)注入了一股新的活力。1?交通領(lǐng)域：交通是由人、車、路和環(huán)境構(gòu)成的一個復(fù)雜人機(jī)系統(tǒng)，事故的誘發(fā)因素是多方面因索的綜合。交通安全的評價，應(yīng)該充分考慮人、車、路和環(huán)境諸方面因索的作用和影響。本交通安全仿真是基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的方法。該評價體系是通過建立虛擬環(huán)境，并在這個虛擬環(huán)境中設(shè)計各種事故誘發(fā)因素，并對某區(qū)域和某路段的交通安全水平進(jìn)行全過程（設(shè)計后，施工中，運(yùn)營后）的跟蹤和評價。交通安全仿真及評價系統(tǒng)的核心部分就是計算機(jī)的仿真。該仿真

2、過程不同與傳統(tǒng)的數(shù)值仿真，它是一種可視化的仿真。例如，對某路段的交通安全評價，除了使用傳統(tǒng)的絕對數(shù)法和事故率法來評價外，再將交通參與者的感知和行為也考慮進(jìn)去。在該虛擬環(huán)境屮，可以選擇不同的運(yùn)載工具，設(shè)置不同的交通環(huán)境，以交通參與者或第三者的角度來進(jìn)行事故的可能性試驗與分析，從而實現(xiàn)了對路段的安全性的評價。同時為交通沒施的建設(shè)和改進(jìn)提供了依據(jù)，為交通事故分析捉供了-?種新的方法。2?制造領(lǐng)域：汽車制造是機(jī)械行業(yè)的一個重要組成部分。它有很多實驗課題，難度大、實地成本高，計算機(jī)仿真技術(shù)的引入，冇效的緩解了這一方面的問題。如發(fā)動機(jī)方面，裝甲

3、兵工程學(xué)院機(jī)械系的畢小平教授等建立了多缸柴汕機(jī)起動過程的計算機(jī)仿真模型，其仿真結(jié)果與實際測量值比較吻合，可用于多缸柴油機(jī)的起動性能仿真。江蘇理工大學(xué)的蔡憶昔實現(xiàn)了對進(jìn)氣管內(nèi)氣體流動的動態(tài)仿真，直觀描述了瞬態(tài)過程，為多缸發(fā)動機(jī)換氣過程的研究提供了有效的方法。汽車流場方而，華東理工人學(xué)信息學(xué)院的呂明忠博士等成功的模擬出了汽車尾流場的氣流分離和拖曳渦現(xiàn)象，建立了兩種車型的汽車外流場空氣動力學(xué)模型，并進(jìn)行了仿真實驗，取得了滿意結(jié)果。碰撞實驗方面，浙江大學(xué)動力機(jī)械及車輛工程研究所的詹樟松博士根據(jù)汽車碰撞的事故形態(tài)與乘員傷害之間的規(guī)律，建立了乘

4、員動力學(xué)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并開發(fā)出了相應(yīng)的仿真軟件，該系統(tǒng)町部分代替實車碰撞實驗進(jìn)行汽車被動安全性能的研究。其他方面，例如，汽車工程學(xué)院的熊堅對汽車的制動過程進(jìn)行了仿真研究，一汽人眾汽車有限公司的姚革等通過仿真研究了汽車轉(zhuǎn)向的輕便性問題等3?教育領(lǐng)域：計算機(jī)模擬實驗又稱計算機(jī)仿真實驗或計算機(jī)虛擬實驗，是近幾年在計算機(jī)多媒體教學(xué)中開辟的新領(lǐng)域。它通過計算機(jī)把實驗設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、教師指導(dǎo)和學(xué)生的操作有機(jī)地融合為一?休，形成了一部活的、可操作的物理實驗教科書和根據(jù)需要在瞬間建立的模擬實驗瓠計算機(jī)模擬物理實驗的出現(xiàn)打破了教與學(xué)、理論與實驗、課

5、內(nèi)與課外的界限，它更加強(qiáng)調(diào)實驗的設(shè)計思想和實驗方法，更強(qiáng)調(diào)實驗者的主動學(xué)習(xí)；通過計算機(jī)模擬實驗，學(xué)生對物理思想、方法、儀器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計原理的理解，都可以達(dá)到訓(xùn)練實驗技能、學(xué)習(xí)物理知識的目的，增強(qiáng)了學(xué)生對物理實驗的興趣，提高了物理實驗的水平。目前，模擬實驗已成為現(xiàn)代化物理實驗的重耍手段。計算機(jī)模擬實驗系統(tǒng)運(yùn)用了人丄智能、控制理論和教師專家系統(tǒng)對物理實驗和物理儀器建立其內(nèi)在模型，用計算機(jī)可操作的仿真方式，實現(xiàn)了物理實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。CAE軟件的運(yùn)用分析目前，CAE軟件在國內(nèi)主要應(yīng)用于汽車、電了、航空航天、土木工程、石汕等行業(yè)，在汽車行

6、業(yè)的應(yīng)用尤為廣泛。軟件的類型主要包括通用前后處理軟件、通用有限元求解軟件和行業(yè)專用軟件。汽車行業(yè)在國外是有限元軟件的主要應(yīng)用行業(yè)，其所涉及的專業(yè)領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，并R應(yīng)用歷史長、應(yīng)用成熟度高。冃前，國內(nèi)常見的前后處理軟件包括Altair公司的HyperMesh>EDS公司的FEMAP和MSC公司的Patran,這些軟件在美國的汽車廠商屮都有著廣泛的應(yīng)用。由于有限元技術(shù)的特點，使得前處理成為了一個相對獨(dú)立，而又十分重要的部分。一些大型金業(yè)都采用了適應(yīng)自己需求的前后處理軟件。這些麗后處理軟件都具有良好的接口，可與眾多的有限元求解軟件相結(jié)合，

7、以便用戶更快、更方便地解算問題。求解軟件可以說是琳瑯滿目,通常的求解軟件包括:ABAQUS、ADINA、ALGOR、ANSYS、Cosmos>MSC/NASTRAN.MSC/MARC、NEI/NASTRANo這些軟件都冇著各自的特點，在行業(yè)內(nèi)，一燉將其分為線性分析軟件和非線性軟件，例如ANSYS、ALGOR都在線性分析方面具有ti己的優(yōu)勢，而ABAQUS、NASTRAN、ADINA、MARC則在非線性分析方面各貝特點，其中ABAQUS被認(rèn)為是最優(yōu)秀的非線性求解軟件。近年來，分析軟件正朝著多物理場的方向發(fā)展。人家可以通過業(yè)內(nèi)一些公司的

8、舉動感受到這一點，例如，ANSYS公司收購CFX流體軟件，并加強(qiáng)與EMSS公司的合作，不斷加強(qiáng)其多物理場耦合的功能。在這里需要提到的是，由于歷史原因，ALGOR繼承了SAP的模塊化思想，在多物理場分析方面也冇很好的應(yīng)用；同源于SAP的