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CAE分析是誕生在結構設計過程中的，這種近似數(shù)值計算方法，又大大提高了結構設計的效率。盡管結構力學和固體力學的理論己經(jīng)發(fā)展的相當完善，但是對一些較復雜的結構分析，解析法還是無能為力，而強度分析的有限元法恰恰能有效地克服這個困難，它在結構分析中已經(jīng)成為一個強有力的通用數(shù)值方法。目前，有限元法已廣泛應用于靜力、動力、穩(wěn)定、彈塑性、接觸等結構分析和優(yōu)化設計中。
在二十世紀50年代初，有限元法成為工程CAE分析的有力工具，其在結構CAE分析上的應用是力學真正可以更廣泛的在工程中應用。隨著結構優(yōu)化理論的發(fā)展和實際應用，有限元理論分析技術的進一步成熟、各種實際的數(shù)值計算方法的相繼出現(xiàn)，計算機飛速發(fā)展，機構設計逐漸由消極的校驗設計變成積極的改善設計，即可以根據(jù)結構的使用和運行要求，按照力學理論，建立數(shù)學模型，借助于優(yōu)化理論和方法得出結構的最優(yōu)設計，而有限元方法是結構分析優(yōu)化的基礎之一。有限元分析結果中的結構在外載荷下的力學響應量及其對設計變量的導數(shù)是結構優(yōu)化必不可少的信息。結構有限元分析已經(jīng)被證明是一種有效的力學分析手段，利用有限元分析，目前的結構優(yōu)化設計已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的結構設計格局，克服了采用經(jīng)驗、類比或采用許多假設和簡化導出的計算公式進行結構設計在校核方面的諸多局限。將優(yōu)化搜索技術與有限元分析技術結合起來，充分利用計算機技術、有限元技術和優(yōu)化技術，自動地設計出滿足各種給定要求的最佳結構尺寸、形狀等，可使結構設計快速而較精確，從而大大縮短設計周期，提高產(chǎn)品的精度和性能。
由于CAE分析采用的有限元法能夠在計算機上自動求解得到問題的解答，能夠求解靜力學模型，也可以求解動力學模型，可以求解固體力學問題，也可以求解流體力學模型，可以計算穩(wěn)態(tài)溫度場下的物體的熱力學響應，也可以處理非穩(wěn)態(tài)熱源下的時間響應，以及電磁場等各方面的力學問題。無論是高層樓房、大橋等建筑物，還是飛機、輪船等運載工具，無論是剛性結構件還是彈性橡膠件如：輪胎等，其結構的薄弱環(huán)節(jié)，模擬其振動或溫度場、熱變形等領域已經(jīng)得到越來越多的青睞。如今，隨著計算機技術的發(fā)展有限元方法應用更加廣泛，已經(jīng)成為工程技術人員不可缺少的工具之一。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│CAE分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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