本帖最后由 hmn@cas 于 2014-10-20 20:51 編輯 0 ^9 W2 K# C0 }" L ]7 W
掩飾無賴 發表于 2014-10-20 08:56 ![]() 2 W4 v0 ~; D0 D2 }5 ^
樓主你好，我是學機械的，研究生期間也經常從事CAE的相關任務，就像樓主說的，CAE重的是力學基礎，軟件應用 ...
% L, _9 s* a3 T4 {# `非常慚愧，完全談不上什么專業。正好老鷹大俠也提到CAE學習這個事，我就說說自己的理解。CAE囊括的基礎太多，主要有數學（包括數學分析、數值分析和計算、微分方程、數學物理方程等）、力學（流體、熱、固體、彈性、連續介質、材料等等）還有就是Coding。1 ~" A) @+ m+ L* F/ t* e/ G
& k& g# U: ~+ qCAE中數學和力學是密不可分的，二者之間的聯系就是數學物理方程，因為CAE的核心就是控制方程，如何簡化（非線性到線性）或如何擴展（比如說怎樣合理利用源項），數理方程還涉及到一個就是守恒的問題，這是驗證計算正確與否的標準之一；然后就是數值計算方法，CAE主要是有限元有限體積和有限差分，目前三大類（橢圓拋物和雙曲）方程的變分格式或者差分格式研究得很多，對于普通工程師沒辦法進行深入研究，CAE最為重要的一步的是求解線性方程組，每一類求解器都有其優劣特性，如何在合理精度下較快的完成計算（步長太大或者太小都不好）的需要合理選擇求解器；我覺得數學基礎對CAE確實很重要，簡單比如說無量綱化處理，可以大大簡化方程還有重復工作量和計算量，甚至設計一個特別巧妙的無量綱公式可以解決看起來很復雜的問題，比如動邊界；
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6 e j, d3 [1 F; C9 z7 y力學的問題很顯然，一個是控制方程的選定與簡化需要深入研究問題的力學模型，還有就是邊界條件和材料參數，參數的敏感性分析等等；最后涉及的問題就是結果的驗證和解釋，這個就不用多說了；還有就是多物理場，我覺得大部分的實際情況都是多物理場耦合的，也是目前CAE中重要的發展方向，多場之間為何要耦合，如何耦合，何為源何為匯，又是怎樣交互作用的，都是物理或者說力學的問題；最后就是非穩態與穩態模型的界定，如何判定一個非穩態模擬計算達到了穩態情況（不僅僅是數學上的收斂），以及結果的解釋驗證.........' ?$ e, n9 N0 k2 Q' c7 ~
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關于coding,目前來說最主流的還是Fortran；MATLAB也有，因為里面集成的模塊較多，使用起來很方便，但只能應用于小規模計算，原因你懂的；國內也有一些CAE軟件開發商，VC++做界面一般是他們的首選，C語言在很多軟件中可以用來作二次開發，還有一個就是網格問題（一般結構化用ICEM，非結構用Hypermesh）,網格難與不難很難界定，但是非常重要，網格與求解器、初邊界條件基本能確定模擬過程是不是能進行下去，網格的生成可以用商業軟件，還可以自己寫程序生產網格文件，這方面的文章也很多，足可以作一篇很好的博士論文。單機計算大概就是那么回事，但是涉及到大規模的，就需要并行了，并行就設計線程通信還有任務調度算法還有腳本編寫，也許大家以為高性能并行離我們很遠，但是像奇瑞上汽在早些年都開始利用上海超算平臺我研究生期間學過一點,導師（導師數學科班出生，博士才轉應用）也有一臺過得去的高性能機（一年光電費10W+吧），但是當初迫于文章壓力沒有在這方面多做深入，現在想起來很遺憾。; G& G9 j8 M/ v2 ~1 l$ ^6 E5 r! ?- u
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但是單純的CAE毫無意義，CAE在研發階段只是對結構設計的一個輔助工作而已，不懂結構玩CAE，公司都能被你玩壞，也是目前國內CAE沒有真正發展起來的原因。
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純屬個人理解，很多錯誤......
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樓主: hmn@cas
發表于 2014-10-19 22:09:38
樓主
