CAE前處理應用軟件分析

2017-02-05 by:CAE仿真在線來源:互聯網

在科技創新的今天,國內的企業無不加大了在科研方面的投入,尤其是研發的前端領域—— CAE仿真分析也逐漸被重視起來。然而在進行CAE軟件方面的投入時,許多企業茫然了,市場上的CAE分析軟件真是品牌多多,種類多多。哪種軟件才是我們的最佳選擇呢,接下來以CAE分析前處理軟件為例,談談我個人的看法。
一.軟件的種類
在前處理軟件中,大致分為通用前處理軟件,專業前處理軟件,專用前處理軟件三種。
通用前處理軟件,如Hypermesh, Ansa,Patran,TSV-Pre等,這些軟件有用多種CAD格式接口和CAE求解器接口,適合多種求解類型文件的生成。因此也廣泛應用于各個行業。
專業前處理軟件,如ICEM-CFD和GAMBIT是專業的CFD分析前處理軟件。這類軟件專門針對一些求解類型添加了特有的功能,使技術人員提高了前處理工作的效率。
專用前處理軟件,這類軟件是求解器廠商,專門為自己的求解器開發的前處理工具,提高了軟件的集成性。如Abaqus/CAE, Ansys/workbench 等。
二.軟件的特點
對于大型通用前處理軟件來說,該類軟件功能強大,可以進行幾何模型的清理工作,各種網格類型的劃分,針對不同的求解器定義豐富的單元類型,材料類型。滿足不同的邊界加載工況。這類軟件適合應用在各行業中大型的整機廠的CAE部門以及大型科研院所,可以滿足多種需求。
針對專業前處理軟件而言,內嵌了很多專業的工具和功能,針對某一種求解類型的特點,開發了獨有的網格劃分,邊界加載工具,方便實用。但這類軟件針對性比較強,適合比較專業的部門,如專門的流體分析部門等。
就專用前處理軟件來看,這類軟件集成于某一種求解器之上,構成了獨立的CAE分析平臺。其幾何清理,網格劃分功能有限,但是材料和單元類型,邊界條件加載,以及求解參數設定等均是針對單一求解器開發,因此這方面功能更加強大。
三.軟件在各行業中的應用
CAE軟件的應用領域非常廣泛,而我們都知道不同行業的產品都存在自身特點,因此研發過程中的軟件工具也不盡相同。
在汽車行業中,CAE部門擔負著及其重要的任務。分析領域涉及到耐久性,NVH,碰撞安全,流場分析等方面,并且部門比較龐大,因此選用通用前處理軟件比較普遍。
船舶行業中,板材結構比較多,因此需要前處理軟件具備比較強的板筋結構處理能力。航空業,復合材料應用的比較廣泛,因此需要前處理軟件具備處理復合材料結構的能力。
而每種軟件的誕生有無不是起源于某一領域的某個項目,在行業應用中應充分考慮自身產品的特點,分析方面的需求,以及軟件在行業應用中的特色。

四.軟件與企業的相結合
市場上的前處理軟件可謂種類繽紛,價格也比較昂貴,軟件的選取一定要結合企業研發部門的自身特點量體裁衣。
對于大型企業,研發實力雄厚,資金充足,選取的軟件種類也就比較全面,所以我們經常看到不同的軟件商介紹產品時,其客戶中都有通用,福特等大型企業的影子。
對于研發資金有限的中型企業來說,要抓住重點,采購一些利用率比較高的軟件,間斷性的工作可以考慮與咨詢公司合作,從而降低成本。軟件租用在國際上非常普遍,而移接到我們國內的企業,雖然目前有著種種問題,但不遠的將來相信會逐漸被國內的企業所接受,從而有效控制企業成本,有效利用軟件資源。
對于小型企業,很多情況要緊跟整機廠的步伐,然而自身實力有限,租用軟件,或與咨詢廠商合作無疑是最佳的選擇。
五.總結
有限元前處理軟件在整個企業研發工具中可謂是冰山一角,但在有限元分析平臺中,確是重要角色,其應用效率直接影響著研發進程。因此如何充分發揮軟件功用,提升研發實力和產品性能才是軟件采用的直接目的。
軟件的選用需要考慮多方面的因素,抓住重點,合理布局。