产品研发中CAE担重任本文就 CAE 软件的作用、进展趋势以及如何进展我国的 CAE 软件产业,进行了简要阐述。工程和制造企业的生命力在于工程和产品的创新,对于企业家和工程师来说,实现创新的关键,除了创新的思想和理念之外,就是采纳最现代化的设计工具和技术手段,即先进可靠的 CAE 软件。CAE 技术不仅可以在大型复杂的工程和产品的研发中发挥技术支撑作用,例如三峡工程、青藏铁路、飞机、舰船等,而且可以在日用家电等普通工业产品和零部件的自主研发中担当重要的角色。基本概念CAE 应该包括计算机辅助于工程和产品研发的所有方面,但是传统的CAE 主要指用计算机对工程和产品的功能、性能与安全可靠性进行计算分析;进而扩充到对未来产品的工作状态和运行行为进行模拟仿真,及早发现设计缺陷,改进和优化设计方案,证实未来工程和产品的可用性与可靠性;并对工程的施工过程和产品的加工、成型过程进行模拟仿真,优化工艺流程,提高工程或产品的质量和生产效率。CAE 是一种迅速进展中的信息技术,是实现对工程和产品进行计算分析、模拟仿真,对设计方案和制造工艺进行优化的工程软件;是支持工程师进行创新设计的最重要的工具和手段,也是工程科学家进行科学和技术讨论的三大手段之一。它可以帮助科学家揭示用物质实验手段尚不能揭示或很难揭示的科学神秘和科学规律;同时,它也是应用科学家的讨论成果(包括:理论、方法和科学数据)的归属之一,做成软件和数据库,加入到 CAE 软件中,构成推动工程和产品创新的最新生产力。CAE 的进展趋势计算机及其信息技术的飞速进展为 CAE 提供了强有力的技术支撑,计算数学、计算力学、计算工程科学和工程管理学的进展为 CAE 提供了新的科学知识,大型复杂工程建设和创新产品的研发则为 CAE 提供了强大的动力。未来十年间,伴随着航空航天、生物医学、信息技术等高科技及其产品的进展,CAE 软件无论在功能上、还是性能上,都将会迅速增强与扩展。在功能方面,伴随着高科技工程和产品研发对可变形体与多体耦合体系分析、多相多态介质的多物理场耦合分析以及微机电系统计算分析的需求,CAE 软件的如下功能会有明显的增强:可变形体与多体耦合体系的动力、振动分析;多相多态(流、固、气)介质耦合体系,在多物理场(力场、温度场、电磁场等)耦合作用下的非线性分析;微机电系统分析;以及材料及结构性能一体化的设计计算与多目标优化等。随着材料科学与材料制备技术的进展,新材料设计与制...