计算机辅助工程CAE在工业生产中的应用实例?

指工程设计中的计算机辅助工程CAE(Computer Aided Engineering),指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能,以及优化结构性能等。而CAE软件可作静态结构分析,动态分析;研究线性、非线性问题;分析结构(固体)、流体、电磁等。
--引自百度百科http://baike.baidu.com/view/112169.htm
 
此问是因为我们的一位朋友在空调生产中大量使用CAE技术,他愿意为大家讲解CAE的神奇作用。
 
也欢迎有CAE经验的朋友分享自己行业的应用。
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2014年的时候,从帝国理工学院毕业,我觉得我应该去读博士,就找到AirBus声学研究中心的张欣教授,他说“欢迎你来”,但是这个apply for PhD candidate, 你需要做一个报告。
 
于是我就做了一个反向对转外置涡扇发动机的非定常流场模拟(如下图, 用的是我当时实习所在NUMECA公司自己的软件),获得了课题组好几个研究员一致通过。
 
 
 
但是因为博士申请的过程太漫长,最后我就继续留在了做毕设的比利时公司工作了。
 
 
在北航的时候做过液体火箭发动机羽流的模拟,那时候条件比较艰苦,用的是自己的笔记本电脑,所以最终只做出个二维的定常仿真,模糊地表现出了一部分马赫盘的结构,算是一点微小的工作,最终就这么毕业了。
 
(上图是Fluent模拟,下图是实拍)

 
 
第一次接触CAE是因为想做外弹道学模拟,就像《蝙蝠侠前传:黑暗骑士》里摩根弗里曼做的那种,然后就自己在LS-Dyna里做了一个子弹侵彻钢板的形变模拟。
 

 
 
虽然这些实例都没有什么工程价值,因为所有参数都是正规化的,很多数据因为缺失参考资料就是我自己编的。个人体会,做CAE最大的收获是同时加深了对物理规律和数学模型两方面的理解,相比纯实验(烧钱流)和纯理论(闷声流),还算是比较有趣的。
 
比如我在做外弹道学模拟的时候,就学习了一些优化理论和滤波方法(其实就是最简单的卡尔曼滤波),这些方法是通用的,直到现在我自学人工智能,仍然在用这些方法。还有最开始那个涡扇叶片的优化,也是基于相似的道理,最后用的是人工神经网络。
 
 
 
 

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