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樓主 |
發(fā)表于 2014-10-20 20:42:24
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本帖最后由 hmn@cas 于 2014-10-20 20:51 編輯
) E: Q2 o7 y9 V% n# c/ [ @掩飾無賴 發(fā)表于 2014-10-20 08:56 + T4 a2 E0 Q a
樓主你好,我是學(xué)機(jī)械的,研究生期間也經(jīng)常從事CAE的相關(guān)任務(wù),就像樓主說的,CAE重的是力學(xué)基礎(chǔ),軟件應(yīng)用 ...
, z+ e+ e) j+ v: k8 P1 q! J! [ T I h非常慚愧,完全談不上什么專業(yè)。正好老鷹大俠也提到CAE學(xué)習(xí)這個(gè)事,我就說說自己的理解。CAE囊括的基礎(chǔ)太多,主要有數(shù)學(xué)(包括數(shù)學(xué)分析、數(shù)值分析和計(jì)算、微分方程、數(shù)學(xué)物理方程等)、力學(xué)(流體、熱、固體、彈性、連續(xù)介質(zhì)、材料等等)還有就是Coding。
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CAE中數(shù)學(xué)和力學(xué)是密不可分的,二者之間的聯(lián)系就是數(shù)學(xué)物理方程,因?yàn)镃AE的核心就是控制方程,如何簡化(非線性到線性)或如何擴(kuò)展(比如說怎樣合理利用源項(xiàng)),數(shù)理方程還涉及到一個(gè)就是守恒的問題,這是驗(yàn)證計(jì)算正確與否的標(biāo)準(zhǔn)之一;然后就是數(shù)值計(jì)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(jìn)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(yōu)劣特性,如何在合理精度下較快的完成計(jì)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(shù)學(xué)基礎(chǔ)對CAE確實(shí)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(fù)工作量和計(jì)算量,甚至設(shè)計(jì)一個(gè)特別巧妙的無量綱公式可以解決看起來很復(fù)雜的問題,比如動(dòng)邊界;
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力學(xué)的問題很顯然,一個(gè)是控制方程的選定與簡化需要深入研究問題的力學(xué)模型,還有就是邊界條件和材料參數(shù),參數(shù)的敏感性分析等等;最后涉及的問題就是結(jié)果的驗(yàn)證和解釋,這個(gè)就不用多說了;還有就是多物理場,我覺得大部分的實(shí)際情況都是多物理場耦合的,也是目前CAE中重要的發(fā)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(xué)的問題;最后就是非穩(wěn)態(tài)與穩(wěn)態(tài)模型的界定,如何判定一個(gè)非穩(wěn)態(tài)模擬計(jì)算達(dá)到了穩(wěn)態(tài)情況(不僅僅是數(shù)學(xué)上的收斂),以及結(jié)果的解釋驗(yàn)證.........
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3 `. I$ q$ V9 ]4 n3 }: Q關(guān)于coding,目前來說最主流的還是Fortran;MATLAB也有,因?yàn)槔锩婕傻哪K較多,使用起來很方便,但只能應(yīng)用于小規(guī)模計(jì)算,原因你懂的;國內(nèi)也有一些CAE軟件開發(fā)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(fā),還有一個(gè)就是網(wǎng)格問題(一般結(jié)構(gòu)化用ICEM,非結(jié)構(gòu)用Hypermesh),網(wǎng)格難與不難很難界定,但是非常重要,網(wǎng)格與求解器、初邊界條件基本能確定模擬過程是不是能進(jìn)行下去,網(wǎng)格的生成可以用商業(yè)軟件,還可以自己寫程序生產(chǎn)網(wǎng)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(jī)計(jì)算大概就是那么回事,但是涉及到大規(guī)模的,就需要并行了,并行就設(shè)計(jì)線程通信還有任務(wù)調(diào)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(yuǎn),但是像奇瑞上汽在早些年都開始利用上海超算平臺(tái)我研究生期間學(xué)過一點(diǎn),導(dǎo)師(導(dǎo)師數(shù)學(xué)科班出生,博士才轉(zhuǎn)應(yīng)用)也有一臺(tái)過得去的高性能機(jī)(一年光電費(fèi)10W+吧),但是當(dāng)初迫于文章壓力沒有在這方面多做深入,現(xiàn)在想起來很遺憾。
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$ i N6 O, f+ M但是單純的CAE毫無意義,CAE在研發(fā)階段只是對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)輔助工作而已,不懂結(jié)構(gòu)玩CAE,公司都能被你玩壞,也是目前國內(nèi)CAE沒有真正發(fā)展起來的原因。8 [9 H( g( T( ^
* V8 ]" [' \: p純屬個(gè)人理解,很多錯(cuò)誤....../ r1 c1 w) q8 r* T. X
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