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计算机辅助工程概述 .doc
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计算机辅助工程概述
机械设计制造及其自动化 章毅 100080201002
摘要:随着计算机技术及应用的迅速发展,特别是大规模、超大规模集成电路
和微型计算机的出现,使计算机图形学、计算机辅助设计与计算机辅助制造等
新技术得以十分迅猛的发展。本文主要介绍计算机辅助工程分析(CAE)的主
要内容,还绍了如何将仿真分析方法应用到电子可靠性工程中的一种新方法,
电路仿真可以准确分析电路中的各个器件的瞬态电应力和器件的结温,同时在
仿真软件中设置器件的降额系数,直接输出所有器件的应力分析和降额情况。
大大提高了降额设计的准确性和效率,对降额技术是一个提高,对硬件工程师
是一种新的可靠性设计技术,对产品的可靠性设计是一种新的手段。
关键字:计算机技术;CAE;有限元方分析;软件;仿真;
1.概念
计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)技术的提出就
是要把工程(生产)的各个环节有机地组织起来,其关键就是将有关的信息集
成,使其产生并存在于工程(产品)的整个生命周期。因此,CAE 系统是一个
包括了相关人员、技术、经营管理及信息流和物流的有机集成且优化运行的复
杂的系统。
2.国内外技术现状
2.1 我国 CAE 技术现状
随着我国科学技术现代化水平的提高,计算机辅助工程技术也在我国蓬勃发
展起来。科技界和政府的主管部门已经认识到计算机辅助工程技术对提高我
国科技水平,增强我国企业的市场竞争能力乃至整个国家的经济建设都具有
重要意义。近年来,我国的 CAE 技术研究开发和推广应用在许多行业和领域
已取得了一定的成绩。但从总体来看,研究和应用的水平还不能说很高,某
些方面与发达国家相比仍存在不小的差距。从行业和地区分布方面来看,发
展也还很不平衡。
目前,ABAQUS、ANSYS、NASTRAN 等大型通用有限元分析软件已经
引进我国,在汽车、航空、机械、材料等许多行业得到了应用,而且我们在
某些领域的应用水平并不低。不少大型工程项目也采用了这类软件进行分析 。
我国已经拥有一批科技人员在从事 CAE 技术的研究和应用,取得了不少研究
成果和应用经验,使我们在 CAE 技术方面紧跟住现代科学技术的发展。但是,
这些研究和应用的领域以及分布的行业和地区还很有限,现在还主要局限于
少数具有较强经济实力的大型企业、部分大学和研究机构。
我国的计算机分析软件开发是一个薄弱环节,严重地制约了 CAE 技术的
发展。在 CAE 分析软件开发方面,我国目前至少落后于美国等发达国家十年。
计算机软件是高技术和高附加值的商品,目前的国际市场为美国等发达国家
所垄断。仅以有限元计算分析软件为例,目前的世界年市场份额达 5 亿美元,
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