计算机辅助工程(CAE)是一种使用计算机软件仿真产品性能的工程技术,以便在产品被制造出来之前进行分析和优化。这种工程技术可以用于测试产品在各种条件下的耐用性、强度、流体动力学、热传导、动力学等性能。CAE的主要工作流程包括:
1、几何建模,即产品的3D模型创建(借助CAD软件);
2、网格生成,即3D模型(复杂几何形状)被划分成简单形状单元,如四面体或六面体;
3、物理行为定义,即定义产品在特定条件下的行为,可能包括应力、温度、压力等;
4、解算,即通过数学方程的求解计算来模拟产品的行为;
5、结果分析,即解算的结果分析和解释,可能包括查看产品在特定条件下的变形、应力分布、温度分布等;
6、优化,即根据结果分析,反馈产品设计需要进行优化,以改善其性能。
在上述工作流程中,网格生成所用时间占据了整个CAE数值仿真的大部分用时,它研究如何将待计算区域的几何信息离散成几何单元的组合,是CAE数值仿真的前处理步骤,同时也为后续的交互、渲染、仿真和分析等步骤提供了必要的应用基础。然而,网格生成过程面临着多方面的挑战,其中主要难点是需要在精度、效率和鲁棒性之间找到平衡。
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