CAE優(yōu)化分析主要包含哪些方面？

對于企業(yè)來說提高產(chǎn)品競爭力，不僅需要縮短上市時間，提高產(chǎn)品的性能與質(zhì)量，還要降低產(chǎn)品的成本。因此，企業(yè)需要找到最合理和最經(jīng)濟的解決方案。

雖然設(shè)計研發(fā)人員可以不厭其煩地在一次次計算、修改參數(shù)、設(shè)計、驗證等，以尋找最理想方案，但縮短開發(fā)周期的壓力通常要求分秒必爭。最優(yōu)化技術(shù)引入CAE方法使工程師們從繁重的設(shè)計、測試工作中解脫出來，CAE優(yōu)化分析在保證產(chǎn)品達到某些性能目標(biāo)并滿足一定約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設(shè)計變量，使產(chǎn)品的指標(biāo)或性能達到最期望的目標(biāo)。

CAE優(yōu)化分析還有哪些優(yōu)勢？

時間與成本的顯著節(jié)約

傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)過程中，物理樣機的制作和測試是不可或缺的步驟，這不僅耗時耗力，還伴隨著高昂試錯成本。而優(yōu)化仿真分析能夠在無需實物模型的情況下，通過計算機模擬來預(yù)測和驗證設(shè)計方案的性能，從而大幅減少研發(fā)周期和成本。

安全性的提升

在一些高風(fēng)險領(lǐng)域，實物優(yōu)化測試存在極大的安全隱患。優(yōu)化仿真分析可以在完全虛擬的環(huán)境中進行，確保了測試過程的安全性，同時還能有效避免因測試失誤造成的資源浪費。

設(shè)計靈活性與創(chuàng)新激勵

通過仿真軟件，設(shè)計師可以快速修改參數(shù)并立即看到結(jié)果，這種即時反饋機制極大地激發(fā)了創(chuàng)新思維。同時，優(yōu)化算法的加入使得設(shè)計過程更加科學(xué)，能夠在眾多可能方案中尋找到性能最優(yōu)或成本最低的解決方案。

例如，在保證結(jié)構(gòu)剛強度滿足要求的前提下，通過改變某些設(shè)計變量，使結(jié)構(gòu)的重量最輕，這對于企業(yè)來說不但使得結(jié)構(gòu)耗材上得到了節(jié)省，在運輸安裝方面也提供了方便，降低運輸成本。這對企業(yè)來說，是實實在在的帶來利潤的提升。

優(yōu)化分析主要包含哪些方面？下面主要列出了7條，更多優(yōu)化分析及行業(yè)應(yīng)用，可和我進行詳細(xì)溝通交流。

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

在開發(fā)流程的最初階段，需要輸入設(shè)計空間信息、設(shè)計目標(biāo)和加工制造參數(shù)。然后給定的設(shè)計目標(biāo)下生成一個滿足制造要求的設(shè)計方案。如在鈑金件設(shè)計中，筋條經(jīng)常被用來加強結(jié)構(gòu)。在給定的筋條尺寸條件下，優(yōu)化技術(shù)能夠生成創(chuàng)新的加強筋條布置方案。

2、多學(xué)科結(jié)構(gòu)優(yōu)化

分析結(jié)構(gòu)的性能只是產(chǎn)品開發(fā)過程復(fù)雜步驟中的之一。根據(jù)分析結(jié)果，產(chǎn)品工程師做出修改方案，以滿足應(yīng)力，重量或剛度要求。尺寸優(yōu)化定義部件參數(shù)，如材料價值，截面尺寸和厚度。形狀優(yōu)化應(yīng)用于現(xiàn)有的產(chǎn)品部件。自由形狀優(yōu)化，可減少高應(yīng)力集中。在優(yōu)化過程中使用許多不同的響應(yīng)，例如靜態(tài)的，屈曲，頻率響應(yīng)，隨機響應(yīng)，熱力耦合，熱傳導(dǎo)，聲學(xué)分析。

3、系統(tǒng)級設(shè)計優(yōu)化

采用等效靜態(tài)載荷法（ESLM）的創(chuàng)新的方法，可以進行柔性體和剛體的仿真優(yōu)化和系統(tǒng)級多體動力學(xué)優(yōu)化。優(yōu)化中定義自由尺寸、形貌、自由形狀、形狀和材料設(shè)計變量。

4、疲勞設(shè)計優(yōu)化

疲勞優(yōu)化能夠基于疲勞性能進行概念設(shè)計（拓?fù)?、形貌和自由尺寸）和詳?xì)設(shè)計（尺寸、形狀和自由形狀）。基于應(yīng)力或者應(yīng)變疲勞分析的損傷和壽命可以用來作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

5、聲學(xué)響應(yīng)優(yōu)化

汽車NVH特性優(yōu)化中聲壓作為一個設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，NVH特性優(yōu)化。

6、熱力耦合優(yōu)化

熱傳導(dǎo)分析中溫度和結(jié)構(gòu)熱力耦合系統(tǒng)優(yōu)化。

7、隨機響應(yīng)設(shè)計優(yōu)化

以PSD或RMS值形式的非定常響應(yīng)和概率負(fù)荷作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

CAE優(yōu)化分析已經(jīng)在眾多企業(yè)設(shè)計制作中得到廣泛應(yīng)用，對于企業(yè)來說，這不僅能夠在實力上多方面得到提升，還能借助CAE，提升企業(yè)的研發(fā)核心競爭力。有限元科技做過眾多項目，有著豐富的CAE仿真經(jīng)驗和過硬的技術(shù)團隊，如果你企業(yè)在CAE應(yīng)用中遇到問題，可咨詢我們。