CAE驱动设计流程

这本书主要目的是为有限元分析 (FEA)的初学者及HyperWorks的初始用户提供基本的有限元信息。

了解一个新的CAE系统，如HyperWorks, 与学习其他技能如一门新的语言一样，刚开始会提出类似如下一些问题：

l从那里开始?

l什么规则最重要?

l从那里学?

l什么时候学?

那么，你如何熟悉FEA，继而成为一名熟练的HyperWorks的用户？

虽说活到老学到老，但我们都会面临一个重要的挑战：无论何时何地，我们总是缺少时间。因为我们接受的教育要永不停顿地加大生活和工作的步伐。

因此，学新的技术当然是越快越易学越好。否则我们永远不会走出第一步。为了支持你付出的努力，让你更多地了解有限元法和HyperWorks技术，除了这本书以外，我们还提供：

l一组扩展的电子学习材料，包括免费网络研讨会和视频（比如：HyperWorks Starter Kit Video Series）

l一套完整的教程和使用手册（比如：HyperMesh Basic, OptiStruct Basic, HyperWorks Starter Manual - 一种对初学者最佳实践指南，等等）

l在贵校或 Altair 的技术讲座

l最佳实践的技巧和窍门

l学术用户会议

l学术博客（我们的 HyperWorks 知识库解决学生、老师和研究人员的特别的问题）

l技术支持论坛

l高校新闻速递

l联系人（如果你遇到困难）

我们有信心这些“基础设施”将帮助你加快掌握有限元及HyperWorks技术。

CAE 驱动设计流程

这几年“CAE驱动设计流程”在大多数行业具有显著的吸引力，例如在航空航天、汽车、生物医药、消费品、国防、能源、电子、重工业及船舶工业。CAE被广泛接受的主要原因是因为仿真已被证明可以帮助：

l新的创意设计

l质量更优的产品，即提升材料使用率（更少材料＝更轻设计）

l更快的设计，即通过 减少试错缩短开发周期、减少样机数量

换言之，仿真节省了时间，降低了成本，本质上增强公司的竞争力及其市场地位。

做分析的时候,我们总是想达到最佳的设计，但是我们在进行最优设计时采用的方法和工具总是会产生相异性。在很多地方设计过程还是一个对原始设计进行反复的测试－纠错。这不是一个完善的设计流程，对于设计的更改要取决于工程师的经验。由于这些挑战和问题，不能确保得到最佳的设计。

为了克服这些困难，数值优化技术被用于探索／确定最佳的设计。采用Altair的设计理念，将概念优化设计置于设计流程的前期，在概念设计阶段就能形成好的初始设计方案。

从优化好的概念设计开始CAE流程寻找最优设计 似乎是矛盾的，怎么可能呢？

从上图的详细的优化流程可见一斑，整个流程是：

1. 定义最大值／设计空间，如果需要, 可定义非设计空间

2. 划分有限元网格（设计区域和非设计区域）

3. 给定材料属性

4. 定义载荷与约束

5. 指定优化目标，比如指定最小的重量/体积，确保移位不超过特定的值

这种概念优化过程会回答一些重要的问题，比如从哪里去除材料和在哪里铺设加强筋等 。接着还可以采用Altair其他的优化设计方法进行进一步的设计，比如如何 改变局部几何以减少最大应力，或者加强筋应该多厚。

通过这样的设计流程会消除不必要的重新设计循环，不仅缩短了设计周期，而且也得到更有竞争力的产品。