计算机辅助工程分析
计算机辅助工程分析（CAE）是一种使用计算机来进行工程分析的方法，旨在提高工程设计和分析的效率和准确性。 CAE 软件可以模拟和分析各种工程问题，如结构分析、热分析、流体分析等。
学习目标：
1. 了解工程分析在设计/制造中的重要性；
2. 学习和理解有限元法的基本概念和步骤；
3. 学习优化设计的概念和常用优化设计方法；
4. 学习仿真的概念，了解计算机仿真的一般过程。
有限元法是 CAE 中的一种重要方法，用于解决结构分析问题。有限元法的基本思想是将一个连续的物体剖分成有限个单元，且它们相互连接在有限个节点上，承受等效的节点载荷，并根据平衡条件来进行分析。
有限元法解决问题的途径有两种：解析法和数值法。解析法只能应用于求解简单问题，复杂的结构问题只能应用数值法求出问题的近似解。
有限元法解决问题是物理模型的近似，而数学上不做近似处理。其概念清晰，通用性与灵活性兼备，能灵活妥善处理各种复杂情况。
在有限元法中，单元类型的选择取决于分析对象的不同。常用的单元类型有线性 单元、四边形单元、六面体单元等。
弹性力学是有限元法的基础，了解弹性力学的基本知识是学习有限元法的前提。弹性力学的基本知识包括：物理量、基本方程、虚功方程等。
在有限元法中，位移、应变、应力等概念是紧密相连的。位移是物体内各点之间的距离改变，应变是线段的每单位长度的伸缩，应力是物体内各点的应力状态。
有限元法的基本解法与步骤包括：有限元法的前置处理、有限元法的基本思想、有限元法的求解过程等。
学习建议：
1. 复习前序课程学过的力学知识，掌握有限元分析的理论基础；
2. 创造条件，通过练习商品化 CAE 软件（例如：Ideas）、优化设计以及仿真等功能，进一步理解相关知识点，掌握几种工程分析方法解决问题的思路和步骤。
计算机辅助工程分析是机械设计中的一场巨大变革， CAE 软件的应用可以提高工程设计和分析的效率和准确性。了解有限元法的基本概念和步骤是学习 CAE 的重要基础。
