如何在實(shí)際工程項(xiàng)目中真正用好CAE

在工程實(shí)踐中，提出問(wèn)題的部門通常是設(shè)計(jì)部門或生產(chǎn)部門，設(shè)計(jì)部門會(huì)提出要求對(duì)某一設(shè)計(jì)進(jìn)行某一方面的驗(yàn)證或優(yōu)化，生產(chǎn)部門會(huì)提出對(duì)在產(chǎn)品生產(chǎn)或使用過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷或問(wèn)題進(jìn)行分析和解決。

通常情況下，由于分工的不同，設(shè)計(jì)或生產(chǎn)的工程師對(duì)于有限元分析是沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的，他們提出的問(wèn)題是模糊的：

設(shè)計(jì)工程師會(huì)問(wèn)，在某種情況下，我的設(shè)計(jì)安全嗎？

生產(chǎn)工程師會(huì)問(wèn)，為什么這個(gè)產(chǎn)品會(huì)壞呢？

然后是問(wèn)題的分析，這個(gè)過(guò)程是需要仿真分析工程師與設(shè)計(jì)工程師或生產(chǎn)工程師共同完成的，接到設(shè)計(jì)工程師和生產(chǎn)工程師提出的問(wèn)題時(shí)，先對(duì)問(wèn)題做一個(gè)初步的判斷。

要做出正確的初步判斷，需要對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題的理論有清晰的解決思路，需要對(duì)有限元方法的能力和局限有清楚的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)于可能進(jìn)行的有限元分析需要的時(shí)間和人力有準(zhǔn)確的判斷，然后決定是否需要進(jìn)行下一步有限元分析。

決定要進(jìn)行有限元分析，則必須注意以下幾個(gè)流程：

對(duì)分析結(jié)果的評(píng)價(jià)，首先是判斷結(jié)果的數(shù)量級(jí)是否有問(wèn)題，如果分析結(jié)果明顯比實(shí)際大幾十倍，甚至上百倍的，那有可能是參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤。

當(dāng)然，如果以前做過(guò)類似產(chǎn)品的分析，直接和上次的分析結(jié)果做比較，就能判斷結(jié)果是否在正常范圍。

另外，應(yīng)力奇異現(xiàn)象值得關(guān)注，尖角，載荷，接觸關(guān)系和邊界條件的地方，往往會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的不真實(shí)的應(yīng)力結(jié)果，不宜用該處的應(yīng)力得出結(jié)論。

仿真結(jié)果最好還需與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，大公司一般會(huì)做對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)，優(yōu)化仿真模型，尋找仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果間的規(guī)律。而有些小公司因?qū)嶒?yàn)條件有限，能不做實(shí)驗(yàn)就不做。

一般要得出有用結(jié)論，往往要做多次分析，評(píng)價(jià)不同參數(shù)修改后關(guān)鍵指標(biāo)的變化，是否有什么規(guī)律。

要提出優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的建議，一般得有多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)品很熟悉才行。

作為一個(gè)有限元分析分析工程師，需要有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，熟練應(yīng)用必要的有限元分析軟件，以及豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能在實(shí)際工程項(xiàng)目中，真正用好CAE。