有限元法在产品研究设计中的应用——计算机辅助助设计讲座(三)

1 前言 典型的产品设计工作通常要经过概念方案设计、初步设计、技术设计和施工设计几个阶段。为保证设计产品的结构与物理性能的可信度,需要进行必要的性能结构的理论计算和若干物理模型试验。其中大部分模型试验完全可用现代的CAD/CAE设计开发工具来完成,如机构运动学与动力学性能、结构应力强度与动力学响应、管道流场等的验证性测试。此外,如在概念设计阶段就采用分析产品性能的CAE工具,可以提高产品开发的可靠性与成功率,缩短产品开发周期,同时也降低了开发成本。 有限元法又称有限单元法或有限元素法,将所分析的连续体理想化为有限个单元体组合的集合     

基于CATIA的钢结构CAD与CAE一体化实现方法

为了应对钢结构在实现计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助工程（CAE）一体化时的特殊性所带来的挑战,分析和归纳CAD与CAE一体化中数据转换,与几何理想化等关键问题,在此基础上,提出一种基于CATIA V6软件实现钢结构CAD与CAE一体化的方法,并通过一个绑扎桥钢结构的设计案例验证了该方法的有效性。通过所提方法分别实现了CAE几何理想化的自动切换与整合载荷数据至CAD模型的技术目标,从而避免了基于传统方法所带来的数据分离问题,减少了人工介入的低效工作。     

中国船舶科学研究中心在船舶CAE领域的应用与开发实践

引言 CAE技术是计算机技术和工程分析技术相结合形成的新兴技术,CAE软件是迅速发展中的计算力学、计算数学、相关的工程科学,工程管理学与现代计算机科学和技术相结合而形成的一种多学科、综合型、知识密集信息产品.     

船舶CAD／CAE系统面向对象数据库的开发

针对关系型数据库在处理船舶设计复杂工程数据方面的不足,提出了采用面向对象数据库构建船舶设计数据管理系统基础平台的优越性,系统地介绍了船舶CAD/CAE系统面向对象数据库的设计及在Oracle 10g数据库上的实现方法,基于对象,关系数据库Oracle 10g采用JSP技术建立了B/S结构的船舶CAD/CAE数据管理系统为船舶CAD/CAE数据在Web上交互、共享和存储提供了一种有效途径.     

金属结构CAD/CAE一体化设计平台的研究

在分析现有CAD/CAE集成技术的基础上,提出运用VB.net和SQL Server数据库技术集成Pro/ENGINEER与AN-SYS的方案,实现金属结构设计过程与分析过程的无缝连接,较好地解决了CAD/CAE数据传递的接口问题。工程实例证明,该平台不仅可以满足金属结构设计分析的需要,还能提高产品设计效率、降低设计成本,具有较高的工程实用价值。     

面向对象数据库在船舶CAD／CAE数据管理中的应用

阐述了面向对象数据库的有关技术及其在管理工程数据方面的优点,提出了基于面向对象数据库的工程数据模型框架。基于面向对象数据库Ora-cle10g采用ASP.NET建立了船舶CAD/CAE数据管理系统,为船舶CAD/CAE数据在Web上交互、共享和存储提供了一种有效途径。     

船用柴油机研发与CAE技术的应用

计算机工程仿真（CAE）技术作为船用柴油机现代设计手段和核心研发应用技术，在国外发动机行业已应用得相当普遍，但在我国同行业中其应用尚处于起步阶段。该文在介绍我国船用低速大功率柴油机及其设计研究手段的发展现状的基础上，着重阐述了我国船用低速大功率柴油机制造企业引进和推广应用CAE技术的重要性、需求情况及应用范围，并对引进CAE技术的实施方法提出了建议，对CAE技术的应用前景作了展望。     

从协同仿真到精益研发

CAE技术作为创新设计的重要手段,已不仅仅是科学研究的一种手段,而是作为生产实践的必备工具得到了普及应用,越来越多的企业从CAE技术中看到了效率和效果,CAE应用进入到加速期,业内专家也称CAE普及应用的时期已经来临.企业对于CAE软件投入的增加,其实也是其普遍加大设计研发投入的一个缩影.企业增加研发投入的目的是为了提升核心竞争力,然而,投入的多寡未必等同于效果的优劣.一些企业虽然买了很多软件,却因为平台多样、文件版本复杂、数据管理混乱、信息化实施细节问题众多且不易快速解决等问题再次陷入困境.而协同是软件业的整体发展趋势,也是解决上述问题的关键.     

并行工程在船舶设计与建造中的应用

在分析并行工程特点的基础上,提出了并行工程下的船舶设计建造系统结构,讨论了其实现的关键技术.给出基于DFM/DFA的CAD/CAM/CAE集成示例.     

初探船舶CAD电子文件管理

计算机辅助设计CAD技术是电子信息技术发展的成果,CAD技术在船舶行业同样得到了广泛的应用,它已成为船舶设计单位加快设计进程,提高设计质量、经济效益和产品竞争力的有效手段.     

CAE在汽车开发中的应用

本文首先对CAE在汽车产品开发过程中的作用进行了介绍,接着对CAE在汽车产品开发中的应用范围分析,然后结合具体实例,用CAE进行了设计;最后给出了CAE与CAD联合开发的流程图。     

基于NX的船舶CAD/CAE模型预处理

为了提高有限元建模效率,基于NX的CAD/CAE设计分析一体化的优势,将CAD船舶模型快速高效地转换为可用来划分网格的CAE模型,提出基于NX的船舶CAD/CAE模型预处理设计方案,测试表明,方案切实可行,有一定实用性。     

浅谈船舶CAD技术从二维向三维模式转变

分析船舶CAD技术,看到现有AutoCAD设计软件的二维功能作为制图工具的局限性,提出发展三维CAD技术的必要性。     

CAD系统互操作性研究

CAD是进行产品设计时的有效工具,在横向和纵向层面上共享CAD图形数据信息已经逐渐引起OEM厂商的特别关注.本文探讨了CAD互操作性相关的问题并分析了促进CAD数据共享能力的新兴技术,对CAD互操作方法也作了详尽阐述和讨论.     

基于中间平台的船舶CAD/CAE模型转换研究

如何提高有限元分析的前处理效率,一直是从事结构分析的工程师关注的问题.本文针对船舶CAD/CAE等为异构系统的特点,以中间平台为载体,研究如何将三维模型快速、高效地传输到有限元分析系统中,提出了一种船舶结构有限元模型快速生成的方法.基于该方法,按照面向对象的思想,开发了CAD/CAE模型数据转换中间平台FEMCS系统.     

船舶主流CAD软件间的数据交换研究

针对当前船舶行业主流CAD软件CADDS5和TRIBON中模型数据的特点和组织形式,该文利用各自的二次开发工具对两者间数据交换过程开展了研究,提出了适用两者之间数据转换的方法。通过实例证明,该文所研究的方法能迅速有效地从CADDS5中提取模型数据信息,进而转换成TRIBON建模所需要的格式。运用该方法开发的接口软件为船舶主流CAD软件间的数据交换提供了一种手段,并可进一步拓展用于CAD/CAE软件集成研究。     

浅谈我国CAD的发展趋势

国产化CAD软件究竟如何发展,要看到它的内在定律,但国产化软件不排斥学习国外先进技术.通过企业应用,看到CAD是一种知识化产品,要经过培训、服务才能发挥最大效益.     

电子CAD产业的发展新动向及EDA技术使用过程中的注意要点

一 电子CAD产业的新动向 电子CAD技术指的是以计算机硬件和系统软件为基本工作平台,继承和借鉴前人在电路和系统、数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科的最新科技成果而研制成的商品化电子CAD通用支撑软件和应用软件包。它旨在帮助电子设计工程师开发新的电子系统与电路、IC以及PCB产品。电子CAD技术的发展趋势是EDA,并将逐渐被以模型仿真设计、分析为核心的EDA技术所替代。     

船用柴油机研发与CAE应用

本文对国内外船用柴油机行业研发的现状进行了比较和分析。作为船用柴油机现代设计手段和核心研发应用技术，CAE将是提高船用柴油机设计与研发能力的一个重要因素．也是改进船用柴油机设计手段很重要的一个环节。国内以生产引进机为主的低速大功率船用柴油机制造企业正在考虑建立CAE仿真平台，利用CAE仿真的高效、全面、低成本等特点，通过CAE仿真技术的推广及应用。帮助企业解决在新机型开发和生产中所遇到的技术难题．提高柴油机的制造质量和生产数量，以满足我国船舶工业快速发展对船用低速大功率柴油机的需求。文章对CAE仿真技术应用和研究可给船用低速大功率制造企业带来的收获及在行业内的推广应用前景作了展望。     

船舶有限元网格自动生成技术研究

在进行船舶有限元分析时,先在CAD软件中进行船舶模型设计,然后再将该模型导入到CAE软件中进行有限元分析求解是一种非常实用的方法.但这一方法需要将CAD模型转换为CAE有限元网格模型,它包括网格的自动划分、网格修补和网格细化.本文根据船舶有限元分析的特点,介绍了网格自动划分的主要算法,提出了一种改进的铺设算法以实现船舶有限元网格的自动生成.并分别讨论了网格修补和网格细化自动实现的思路.