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隨著CAE仿真技術(shù)在企業(yè)中的廣泛實施與應(yīng)用，在幫助企業(yè)縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，降低產(chǎn)品設(shè)計成本方面起到了重要的作用，已然成為產(chǎn)品研發(fā)中從總體設(shè)計到詳細設(shè)計各個設(shè)計階段，以及從氣動、傳熱、強度到控制等各個部門和學科的主要性能驗證與改進手段。為了更好地發(fā)揮CAE仿真分析在企業(yè)研發(fā)過程中的作用，需要建立仿真分析規(guī)范對產(chǎn)品設(shè)計的各個階段進行規(guī)范指導。

CAE輔助產(chǎn)品預(yù)設(shè)計的基本過程

仿真分析規(guī)范的概念

仿真分析規(guī)范是基于企業(yè)的產(chǎn)品特點，總結(jié)以往的仿真分析經(jīng)驗、參照試驗數(shù)據(jù)、借鑒其它行業(yè)的相關(guān)標準，以理論為指導，制定出的一套規(guī)范化作業(yè)流程。CAE仿真規(guī)范主要包括兩部分，即基礎(chǔ)通用CAE仿真規(guī)范與主要CAE仿真業(yè)務(wù)涉及的分析規(guī)范兩大部分。

基礎(chǔ)通用CAE仿真規(guī)范：指的是對于企業(yè)通常進行CAE仿真總體的工作規(guī)范，指導如何進行CAE仿真分析及管理，具體可以根據(jù)客戶的具體業(yè)務(wù)來分類，梳理；

具體業(yè)務(wù)分析規(guī)范：指的是企業(yè)對于其研發(fā)的具體產(chǎn)品類型進行某一類型仿真分析的業(yè)務(wù)規(guī)范，比如某類型機匣強度分析規(guī)范，包括從模型的導入、幾何清理簡化、網(wǎng)格生成、材料等屬性賦予、邊界載荷設(shè)定、分析提交、結(jié)果處理、評價及報告編寫等，同時形成一套作業(yè)指導書，分析工程師按照作業(yè)指導書進行機匣的強度分析，以此保證工作效率、精度。因此，需要根據(jù)企業(yè)自身的產(chǎn)品分類來進行梳理、規(guī)劃。

通常，會以企業(yè)研發(fā)的主要產(chǎn)品為研究對象，建立相應(yīng)的仿真分析規(guī)范，用以規(guī)范企業(yè)的仿真分析。

建立仿真分析規(guī)范的理由

隨著CAE仿真分析工作在企業(yè)的開展，大量的工程師參與到CAE仿真分析工作中去，不同的分析工程師在分析過程中，由于自身掌握的相關(guān)專業(yè)知識、軟件掌握能力以及對產(chǎn)品本身的理解程度，往往在模型簡化、網(wǎng)格劃分、邊界條件的處理上各不相同，具有較大的隨意性，這就造成了不同的分析人員對于同一問題分析結(jié)果有一定差異，導致產(chǎn)品設(shè)計者對于分析結(jié)果的懷疑。在這種情況下，要對此分析結(jié)果反復(fù)校核，浪費大量人力物力。

CAE仿真分析的很多重復(fù)性工作很耗時，如建模、劃分網(wǎng)格、加載、出報告等，但每次又不得不去做，這些無增值的重復(fù)勞動使原本不多的高級分析人員和專家等寶貴資源陷入了基礎(chǔ)性分析工作的泥潭，沒有時間做更高級的分析和技術(shù)創(chuàng)新，這對企業(yè)競爭力的提升是一個極大的阻礙。同時，由于仿真分析工作需要經(jīng)過CAD/CAE建模、不同的性能仿真分析求解、結(jié)果評估和報告書寫過程，該過程用到各種不同工具軟件，導致分析人員頻繁地進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、傳遞與更改，容易導致人為的錯誤而且浪費時間。

基于以上原因，重視新產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)迫切需要建立自己的CAE仿真規(guī)范，用來解決目前CAE仿真存在的各種問題。通過CAE仿真規(guī)范的建立，一方面可以用以指導、規(guī)范有限元分析工作；另一方面可以形成自身的知識積累，便于其他分析人員快速進入到規(guī)范的工作流程中，使企業(yè)的CAE仿真工作高效、快捷、準確的進行，為產(chǎn)品研發(fā)提供強有力的保障。

如何建立仿真分析規(guī)范

CAE規(guī)范的建立與CAD、試驗密切相關(guān)，一般CAE規(guī)范建立的步驟如下：

明確產(chǎn)品的性能要求。一個產(chǎn)品具有不同種類的性能要求，首先確定哪些性能指標需要進行仿真分析驗證；

確定性能指標的評價標準。這需要在對同類產(chǎn)品進行大量試驗測試、計算分析、質(zhì)量事故統(tǒng)計、參考相關(guān)標準的基礎(chǔ)上形成；

制定有限元建模標準。重點內(nèi)容是網(wǎng)格質(zhì)量標準、邊界條件與載荷標準，材料數(shù)據(jù)、連接模擬標準（螺栓、點焊、縫焊等），這需要在大量試驗測試結(jié)果與計算結(jié)果相互校對的基礎(chǔ)上形成；

確定計算結(jié)果的處理方法。最終的計算結(jié)果可能需要在已有的計算輸出中進行進一步的數(shù)據(jù)處理，才能與試驗測試結(jié)果和評價指價進行比對。

對于CAE仿真分析規(guī)范建設(shè)項目，主要的技術(shù)實現(xiàn)路線有：

制定規(guī)范的CAE編制方法；

制定通用的CAE規(guī)范；

規(guī)范CAE具體業(yè)務(wù)分析流程；

編制規(guī)范的CAE業(yè)務(wù)作業(yè)指導書；

定制應(yīng)用的CAE軟件二次開發(fā)模板。

CAE仿真規(guī)范的建立是一個不斷完善的過程，首先要從最基本最有把握的性能開始，對這些性能一般有較為豐富的試驗測試數(shù)據(jù)、計算分析數(shù)據(jù)、質(zhì)量事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)，產(chǎn)品設(shè)計也趨于成熟，因此對性能指標的把握更可靠，在此基礎(chǔ)上制定CAE規(guī)范，并用規(guī)范指導分析就更可信。

企業(yè)通過CAE仿真分析規(guī)范的建立應(yīng)用，能夠使企業(yè)的CAE仿真分析工作標準化、規(guī)范化，有效縮短CAE分析的時間，提升CAE分析質(zhì)量，通過規(guī)范建立積累-更新機制，實現(xiàn)工程分析經(jīng)驗與知識的不斷積累，從總體上提高研發(fā)產(chǎn)品設(shè)計/分析能力，促進企業(yè)分析知識的共享和創(chuàng)新。