CAE技术在企业的应用

1、2022-7-4 2022-7-4内内 容容 1. CAE概述概述 2. CAE软件的功能及技术发展趋势软件的功能及技术发展趋势 3. CAE技术在企业的应用技术在企业的应用 4. 车轮公司车轮公司CAE技术的应用技术的应用2022-7-41. CAE概述概述 1.1 什么是什么是CAE？2022-7-41. CAE概述概述 1.1 什么是什么是CAE？2022-7-4CAD Computer Aided Design CAE Computer Aided Engineering CAM Computer Aided Manufacturing CAPP Computer Aided Proc

2、ess Planning PDM Product Data Management PLM Product Lifecycle Management ERP Enterprise Resource Planning BOM Bill of Material 2022-7-4企企 业业 信信 息息 数数 据据 库库PDM产品数据管理产品数据管理CAMCAECAPPCAD工作流程管理工作流程管理图文档管理图文档管理产产品品信信息息工工艺艺信信息息ERP企业资源计划企业资源计划生产计划生产计划需求计划需求计划销售管理销售管理库存管理库存管理财务管理财务管理质量管理质量管理采购管理采购管理人力资源人力资

3、源生产成本控制生产成本控制生产流程管理生产流程管理BOM（Ebom、Pbom）SCM供应链管理供应链管理CRM客户关系管理客户关系管理2022-7-4一、一、 CAE概述概述 1.2 有限元与有限元与CAE CAE 分析方法分析方法 有限元法有限元法（Finite Element Method） 有限差分法有限差分法（Finite Difference Method）边界元法边界元法（Boundary Element Method）目前应用最多、最广的目前应用最多、最广的就是就是有限元法有限元法，所以有时所以有时也把也把CAE称为有限元分析称为有限元分析，有限元法通常称为，有限元法通常称为FE

4、M （Finite Element Method），有限元分析称为），有限元分析称为FEA （Finite Element Ansys）。）。2022-7-4一、一、 CAE概述概述 1.2 有限元与有限元与CAE有限元分析是利用数学的方法对真实物理系统进有限元分析是利用数学的方法对真实物理系统进行模拟。行模拟。有限元模型有限元模型 ：真实系统理想化的数学抽象：真实系统理想化的数学抽象有限元模型有限元模型真实系统真实系统2022-7-4一、一、 CAE概述概述 1.3 有限元分析过程有限元分析过程有限元方法的基本思想是将结构离散化，用有限有限元方法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单

5、元来表示复杂的对象，单元之间通个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解。合求解。有限元分析过程有限元分析过程后处理后处理求解求解前处理前处理典型的有限元软件分析流程典型的有限元软件分析流程CAD软件软件PDM数据库数据库通用数据通用数据扫描数据扫描数据自身建模自身建模CAD接口：直接接口、中间接口接口：直接接口、中间接口缝补丢失的面、体缝补丢失的面、体去特征（倒角、小孔、凸台等）去特征（倒角、小孔、凸台等）分割体、面分割体、面自动、半自动网格自动、半自动网格六面体网格六面体网格特殊单元（焊接单元、

6、弹簧阻尼单元、特殊单元（焊接单元、弹簧阻尼单元、接触单元）接触单元）材料、约束、载荷、初始条件材料、约束、载荷、初始条件机构运动学机构运动学结构结构热热计算流体动力学计算流体动力学(CFD)电磁电磁耦合场耦合场(散热、声场散热、声场)等值线或云图等值线或云图结果查询结果查询结果列表结果列表动画动画图表图表时间历程曲线时间历程曲线2022-7-42. CAE软件的功能及技术发展趋势软件的功能及技术发展趋势 2.1 CAE软件的功能软件的功能2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能 2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能FE-SAFE疲劳分析疲劳分析RecurDyn多体动力学

7、多体动力学LS-DYNA碰撞碰撞/成型成型Mechanical刚强度刚强度/振动振动2022-7-4结构与焊缝布置结构与焊缝布置 焊接过程的温度分布与轴向残余应力焊接过程的温度分布与轴向残余应力 2022-7-4第二次成形第二次成形切边切边翻边翻边- - 最终工序最终工序第一次成形第一次成形2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能2022-7-4淬火淬火3.06 min 时的时的马氏体分布马氏体分布淬火淬火3.06 min 时的时的温度分布温度分布 2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能LinFlow颤振分析颤振分析EMA

8、G有限元法有限元法CableMod电缆电缆 EMC/SIPCBModPCB EMC/SIFEKO矩量法矩量法2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能CFX精确精确/快速快速LinFlow颤振分析颤振分析CART3D飞行器预研飞行器预研AutoReaGas气体燃爆气体燃爆2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能流固耦合流固耦合涡轮机械涡轮机械流流- -固固- -热耦合热耦合电弧焊结电弧焊结流体电磁流体电磁2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能2022-7-42.1

9、CAE软件的功能软件的功能2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能2022-7-42.1 CAE软件的功能软件的功能2022-7-42. CAE软件的功能及技术发展趋势软件的功能及技术发展趋势 2.2 CAE技术发展趋势技术发展趋势2022-7-43. CAE技术在企业的应用技术在企业的应用 3.1 CAE在企业的定位在企业的定位2022-7-43. CAE技术在企业的应用技术在企业的应用 3.2 CAE与试验验证与试验验证2022-7-43. CAE技术在企业的应用技术在企业的应用3.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用2022-7-43.3 CAE在产品生命周期

10、中的作用在产品生命周期中的作用2022-7-43.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用2022-7-43.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用2022-7-43.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用2022-7-43.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用2022-7-43.3 CAE在产品生命周期中的作用在产品生命周期中的作用2022-7-43. CAE技术在企业的应用技术在企业的应用3.4 CAE在制造业企业的应用在制造业企业的应用2022-7-43.4 CAE在制造业企业的应用在制造业企业的应用概念设计概念设计 概念分

11、析概念分析详细设计详细设计 前期分析与优化前期分析与优化修改设计修改设计 后期验证分析后期验证分析必要的样件测试及验证必要的样件测试及验证2022-7-43.4 CAE在制造业企业的应用在制造业企业的应用2022-7-43.4 CAE在制造业企业的应用在制造业企业的应用2022-7-43.4 CAE在制造业企业的应用在制造业企业的应用2022-7-43.4 CAE在制造业企业的应用在制造业企业的应用2022-7-43.4 CAE在制造业企业的应用在制造业企业的应用2022-7-44. 车轮公司车轮公司CAE技术应用技术应用 4.1 CAE技术应用概述技术应用概述2022-7-44.1 CAE技

12、术应用概述技术应用概述2022-7-44.1 CAE技术应用概述技术应用概述2022-7-44.1 CAE技术应用概述技术应用概述2022-7-44.1 CAE技术应用概述技术应用概述2022-7-44.1 CAE技术应用概述技术应用概述实物扫描实物扫描车轮建模车轮建模受力分析受力分析有限元计算有限元计算应力测量验证应力测量验证2022-7-44.1 CAE技术应用概述技术应用概述车轮道路试验车轮道路试验疲劳寿命疲劳寿命计算计算车轮标定试验车轮标定试验车轮模态分析车轮模态分析车轮响应分析车轮响应分析动静应力关系动静应力关系车轮道路载荷谱车轮道路载荷谱车轮道路车轮道路全应力谱全应力谱2022-7

13、-44. 车轮公司车轮公司CAE技术应用技术应用 4.2 CAE技术应用效果技术应用效果2022-7-45.50F-15车轮结构优化分析车轮结构优化分析方案方案 一一( (原始原始) )二二三三四四五五( (最优最优) )六六七七轮辐截面轮辐截面 螺栓孔处螺栓孔处最大应力最大应力332.05MPa303.40MPa311.76MPa286.91MPa257.89MPa276.16MPa267.16MPa散热孔处散热孔处最大应力最大应力245.96MPa236.25MPa214.74MPa205.71MPa204.33MPa232.78MPa219.20MPa2022-7-47J16(25E)车轮结构改进及轻量化设计车轮结构改进及轻量化设计改进前改进前改进后改进后2022-7-4产品设计采用产品设计采用CAE技术与经验设计的对比技术与经验设计的对比6.5J16车轮车轮(有限元分析有限元分析)5.50F-16车轮车轮(经验设计经验设计)产品产品5.50F-16车轮车轮6.5J16车轮车轮产品因设计错误更改的次数产品因设计错误更改的次数1次次无无全新产品定型需试验次数全新产品定