CAE仿真分析软件的发展趋势
责任编辑:Leslie     时间:2021-05-28     来源:头条文章
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分类: 学术交流
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  虽然CAE仿真分析软件的功能已经相当强大,但它并不涉及各个领域。未来的发展应该具备以下功能。

变形系统与多提升系统的耦合分析

  分析了卫星天线、机器人、起落架等可变形系统在形状变化和载荷同时作用下的变形和振动;车辆与轨道、车辆与桥梁等多体耦合状态的静、动、振动分析。

  多相环耦合与多物理场耦合分析; 多物理场(力场、渗流场、温度场、电磁场等)的非线性耦合分析;多相和多晶型(流体、固体)。气环耦合分析。

多尺度耦合分析

  从基本材料的组成和结构到复合材料,从合格材料到构件,再从构件到工程/产品,都有微观和微观模型;相反,微观模型和微观模型的无限叠加很难产生宏观模型。因此,在工程/产品的精细分析中,客观上会遇到多尺度模型的耦合问题。目前,CAE软件仅限于宏观物理力学模型的工程/产品分析。

  从材料设计到工程/产品设计,CAE系统集成了仿真和优化。随着计算材料科学的发展,在不久的将来,计算机辅助材料设计将融入CAE软件中,实现对材料性能的预测和仿真,以及对零部件和整个产品的设计、性能预测和系统仿真,形成了一套集计算机辅助材料设计与制备、工程或产品设计、仿真、优化于一体的新一代CAE系统。

MEMS多晶介质的灾变组合理论与亚微观分析

  随着多物理场、多相、多状态介质耦合理论和亚微米、纳米科学的发展,开发用于MEMS设计计算的CAE仿真分析软件已迫在眉睫。对于多物理场的强汇流问题,多相、多状态介质的汇流问题,特别是多尺度汇流问题,目前还没有成熟可靠的理论,仍然处于基础研究的前沿。它们已成为国内外科学家的主要研究对象。由于其强大的工业背景,基础研究的任何突破都将迅速融入CAE软件,以支持新兴项目/产品的技术创新。

软件技术

  近年来,随着DSP芯片的发展,计算机图形处理能力得到了数百倍的提高。随着三维图形算法、图形操作和参数化建模技术的发展,快速三维虚拟现实技术已经成熟。因此,CAE软件的三维实体建模和复杂静动态物理场的虚拟现实技术将得到极大的发展。

  此外,高性价比的大容量存储器及其高速存取技术也在迅速发展,PC机的硬盘容量将很快从GB达到TB级。用户需要将更多的计算模型、设计方案、标准和知识信息输入CAE软件数据库。另外,互联网和网格计算环境下的数据库管理系统可以同时管理多个用户存储/检索的大量非结构化和各种类型的数据,与时间/空间有关,还应具有关系数据库的优势,面向对象数据库及其管理技术,支持抽象数据模型的定义,支持虚拟计算环境下的分布式、异构、分布式数据管理,支持Internet和网格计算环境下的多用户并发/10状态、高级存储和查询语言,访问权限和数据所有权的保护、异构数据库的时空一致性和有效性测试、系统异常状态下的数据一致性恢复等。

  随着多媒体用户界面和计算机图形学技术的飞速发展,狭义的语音输入输出已经成为现实。计算机已经能够在一定范围内分析姿势、眼睛和手势。隐式信息请求的数据挖掘技术也应运而生。能够听、看、说、写、学的计算机即将问世,这些多媒体技术必将使未来CAE软件的用户界面更加直观、直接、直观,给用户带来极大的方便。

  随着单个CAE软件功能的日益强大,其模块数量也在不断增加,由数百个甚至上千个算法模块组成。其数据库中存储了大量的设计方案、标准件、行业标准、规范和知识规则,以确定设计计算结果是否正确。这样,用户就面临着如何操作的问题。因此,未来的CAE软件将需要更加智能化的用户界面。​​​

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