CAE技術及其在閥門制造業中的應用
近年來(lai)，隨著(zhu)計(ji)(ji)(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)(shu)(shu)和(he)(he)(he)計(ji)(ji)(ji)算(suan)方法的(de)發(fa)展，計(ji)(ji)(ji)算(suan)機(ji)輔助設計(ji)(ji)(ji)已(yi)(yi)經成為現代設計(ji)(ji)(ji)方法的(de)主(zhu)要手段和(he)(he)(he)工具。CAE技(ji)術(shu)(shu)(shu)和(he)(he)(he)軟件更是關鍵的(de)技(ji)術(shu)(shu)(shu)要素(su)之(zhi)一。CAE作為一項跨(kua)學(xue)科的(de)數值模擬(ni)分(fen)析(xi)技(ji)術(shu)(shu)(shu)，越(yue)來(lai)越(yue)受到科技(ji)界和(he)(he)(he)工程(cheng)界的(de)重視。許多大型的(de)CAE分(fen)析(xi)軟件已(yi)(yi)相(xiang)當成熟并已(yi)(yi)商(shang)品化，計(ji)(ji)(ji)算(suan)機(ji)模擬(ni)分(fen)析(xi)不(bu)僅(jin)在科學(xue)研究(jiu)中(zhong)普(pu)遍采(cai)用，而且在工程(cheng)上也已(yi)(yi)達(da)到了實用化階段。
隨著(zhu)世界制造(zao)業中心逐步向(xiang)我(wo)國轉移，我(wo)國的(de)(de)閥門制造(zao)業也發生(sheng)了一系列重大(da)(da)(da)變化(hua)(hua)：（1）閥門產(chan)(chan)品(pin)呈現(xian)出大(da)(da)(da)型化(hua)(hua)、高參數化(hua)(hua)、高可靠(kao)性、自動(dong)化(hua)(hua)、成套化(hua)(hua)等趨勢，且隨著(zhu)數量(liang)(liang)越來越大(da)(da)(da)，檔次也越來越高，技(ji)術密集及附加(jia)值大(da)(da)(da)幅度提(ti)(ti)高；（2）生(sheng)產(chan)(chan)模(mo)式由過去的(de)(de)大(da)(da)(da)批量(liang)(liang)、少品(pin)種向(xiang)小批量(liang)(liang)、多品(pin)種以(yi)及按用(yong)(yong)戶訂貨(huo)(huo)要求(qiu)(qiu)(qiu)制造(zao)的(de)(de)方向(xiang)發展(zhan)(zhan)，需求(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)多樣化(hua)(hua)使產(chan)(chan)品(pin)結構(gou)日益復雜；（3）企業由于受到市場(chang)壓力的(de)(de)作用(yong)(yong)。目前(qian)大(da)(da)(da)多存在以(yi)銷定(ding)產(chan)(chan)的(de)(de)情況，供貨(huo)(huo)周(zhou)期(qi)短(duan)，產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)質量(liang)(liang)、交(jiao)貨(huo)(huo)期(qi)和價格已成為(wei)影響企業競爭力的(de)(de)三個決定(ding)因素。以(yi)上這些特點，都為(wei)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)設計技(ji)術提(ti)(ti)出了更高的(de)(de)要求(qiu)(qiu)(qiu)。現(xian)代企業必須采用(yong)(yong)先進的(de)(de)技(ji)術手段，縮短(duan)開發和制造(zao)周(zhou)期(qi)，降低成本，提(ti)(ti)高質量(liang)(liang)，使企業具備很(hen)強的(de)(de)應(ying)變能力，迅速響應(ying)用(yong)(yong)戶的(de)(de)各項要求(qiu)(qiu)(qiu)，并能根據科(ke)技(ji)發展(zhan)(zhan)和市場(chang)需求(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)變化(hua)(hua)，及時調整產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)類型和結構(gou)。
CAE（ComputerAidedEngineering，即計(ji)(ji)(ji)算(suan)機輔助工程(cheng)）技(ji)術(shu)(shu)，是(shi)指工程(cheng)設(she)計(ji)(ji)(ji)中(zhong)的(de)(de)(de)分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)計(ji)(ji)(ji)算(suan)與(yu)分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)，具(ju)體包括(kuo)工程(cheng)數(shu)(shu)值分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)、結(jie)構(gou)(gou)與(yu)過程(cheng)優化(hua)設(she)計(ji)(ji)(ji)、強度(du)與(yu)壽命評(ping)估(gu)(gu)、運(yun)動(dong)、動(dong)力(li)學(xue)(xue)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)。工程(cheng)數(shu)(shu)值分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)用(yong)(yong)來分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)確(que)定產品(pin)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能；結(jie)構(gou)(gou)與(yu)過程(cheng)優化(hua)設(she)計(ji)(ji)(ji)用(yong)(yong)來保證產品(pin)功能、工藝過程(cheng)的(de)(de)(de)基礎上，使產品(pin)、工藝過程(cheng)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能最優；結(jie)構(gou)(gou)強度(du)與(yu)壽命評(ping)估(gu)(gu)用(yong)(yong)來評(ping)估(gu)(gu)產品(pin)的(de)(de)(de)精度(du)設(she)計(ji)(ji)(ji)是(shi)否可行(xing)。可靠(kao)性(xing)(xing)如何(he)以及使用(yong)(yong)壽命為(wei)多少；運(yun)動(dong)，動(dong)力(li)學(xue)(xue)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)用(yong)(yong)來對CAD建模完成的(de)(de)(de)虛擬樣機進(jin)(jin)行(xing)運(yun)動(dong)學(xue)(xue)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)和動(dong)力(li)學(xue)(xue)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)。從過程(cheng)化(hua)、實用(yong)(yong)化(hua)技(ji)術(shu)(shu)發展的(de)(de)(de)角度(du)看，CAE的(de)(de)(de)核心技(ji)術(shu)(shu)為(wei)有限元技(ji)術(shu)(shu)與(yu)虛擬樣機的(de)(de)(de)運(yun)動(dong)，動(dong)力(li)學(xue)(xue)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)(zhen)技(ji)術(shu)(shu)。對CAE作進(jin)(jin)一(yi)步分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，其具(ju)體的(de)(de)(de)含義表現為(wei)以下幾個方面：
（1）運用工程數值分(fen)析(xi)中(zhong)的(de)(de)有限(xian)元等技術分(fen)析(xi)計算產品結(jie)構的(de)(de)應力、變(bian)形等物理(li)場量(liang)，給出整個物理(li)場量(liang)在空(kong)間(jian)與時間(jian)上的(de)(de)分(fen)布，實現(xian)結(jie)構的(de)(de)從線(xian)性、靜力計算分(fen)析(xi)到非線(xian)性、動力的(de)(de)計算分(fen)析(xi)；
（2）運(yun)用過程優化設計(ji)的(de)方(fang)法在滿足(zu)工藝、設計(ji)的(de)約束(shu)條件下，對產(chan)品的(de)結(jie)(jie)構(gou)、工藝參(can)數、結(jie)(jie)構(gou)形狀參(can)數進行優化設計(ji)，使產(chan)品結(jie)(jie)構(gou)性(xing)能、工藝過程達到最優；
（3）運用(yong)結(jie)(jie)構強度與壽命評估(gu)的理論、方法、規范，對(dui)結(jie)(jie)構的安全性(xing)、可(ke)靠性(xing)以及使(shi)用(yong)壽命做(zuo)出評價與估(gu)計；
（4）運用(yong)運動(dong)(dong)，動(dong)(dong)力學的理論、方法，對由CAD實體造型設計(ji)出的機構、整(zheng)(zheng)機進行運動(dong)(dong)，動(dong)(dong)力學仿真，給出機構、整(zheng)(zheng)機的運動(dong)(dong)軌跡、速(su)度、加速(su)度以及動(dong)(dong)反(fan)力的大小等(deng)。
現代(dai)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)方法(fa)表(biao)明，產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)雖然只占(zhan)(zhan)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)整個成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)(de)5%，但它卻(que)影響產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)整個成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)(de)70%。在設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)過程中。如果確定了產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)結(jie)構、零件形狀(zhuang)、材料(liao)(liao)(liao)及精度，則(ze)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)(de)70%～80%將(jiang)被確定。對新產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)開(kai)發(fa)周期(qi)而言，產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)占(zhan)(zhan)其(qi)周期(qi)的(de)(de)(de)(de)50%以(yi)上。統計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)資(zi)料(liao)(liao)(liao)表(biao)明。我國工(gong)程技(ji)術人員(yuan)用(yong)于產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)工(gong)作量(liang)大約(yue)為40%，其(qi)余(yu)時間用(yong)在查(cha)閱技(ji)術標準、手冊和(he)一些輔助(zhu)工(gong)作上。而產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)作只有(you)30%屬(shu)新產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)開(kai)發(fa)。70%左右的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)都是(shi)在原(yuan)(yuan)有(you)基礎(chu)上進行的(de)(de)(de)(de)。從閥(fa)門(men)行業的(de)(de)(de)(de)情況看更是(shi)如此。另據資(zi)料(liao)(liao)(liao)顯(xian)示，幾(ji)乎50%~90%結(jie)構或零部(bu)件的(de)(de)(de)(de)失效都是(shi)由于材料(liao)(liao)(liao)疲勞引起(qi)的(de)(de)(de)(de)。據1996年勞動部(bu)對200起(qi)壓力(li)管(guan)道事故的(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)因分(fen)析顯(xian)示，設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)原(yuan)(yuan)因占(zhan)(zhan)了11%。可(ke)見，設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)作在閥(fa)門(men)制(zhi)造(zao)業中的(de)(de)(de)(de)地位是(shi)非常重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)。近些年來的(de)(de)(de)(de)實踐證(zheng)明，將(jiang)數(shu)字(zi)化設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)技(ji)術應(ying)用(yong)于制(zhi)造(zao)業，進行傳統制(zhi)造(zao)業的(de)(de)(de)(de)改(gai)造(zao)，是(shi)現代(dai)制(zhi)造(zao)業發(fa)展的(de)(de)(de)(de)必(bi)由之路。據專家估計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，由于現代(dai)科(ke)技(ji)的(de)(de)(de)(de)進步(bu)，今后15年制(zhi)造(zao)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)發(fa)展將(jiang)超過以(yi)往的(de)(de)(de)(de)75年。
制造業(ye)的(de)(de)生(sheng)命力在(zai)于產品(pin)的(de)(de)創新，閥門制造業(ye)也是(shi)(shi)如(ru)此(ci)。實(shi)現創新的(de)(de)關鍵。除了設(she)(she)計思(si)想和概(gai)念之(zhi)外，最主要的(de)(de)就是(shi)(shi)技(ji)術(shu)(shu)保障。即采用(yong)先進可靠的(de)(de)CAD/CAE軟件(jian)。但大部(bu)分(fen)CAD軟件(jian)中(zhong)的(de)(de)分(fen)析(xi)模塊功能過(guo)于簡(jian)單化(hua)、通用(yong)化(hua)，真正精(jing)確(que)量化(hua)的(de)(de)分(fen)析(xi)項目仍然要依靠專(zhuan)業(ye)的(de)(de)CAE軟件(jian)來(lai)解決。企業(ye)日益全面和多元化(hua)的(de)(de)需求，促成(cheng)了數字化(hua)設(she)(she)計技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)發展。CAD和CAE這兩條并軌道之(zhi)間(jian)的(de)(de)距離越(yue)來(lai)越(yue)近(jin)，CAD/CAE的(de)(de)集成(cheng)化(hua)是(shi)(shi)發展的(de)(de)趨(qu)勢。CAE技(ji)術(shu)(shu)能夠(gou)給工(gong)業(ye)企業(ye)產品(pin)研發帶來(lai)巨大的(de)(de)經濟效益，這已(yi)成(cheng)為不爭的(de)(de)事(shi)實(shi)。以ANSYS、LS-DYNA等(deng)為代表的(de)(de)高(gao)端CAE軟件(jian)早(zao)已(yi)活躍在(zai)全球各(ge)行各(ge)業(ye)中(zhong)，將“基(ji)于物理樣機試驗(yan)的(de)(de)傳統設(she)(she)計方(fang)法(fa)”帶入基(ji)于“虛(xu)擬樣機仿真的(de)(de)現代設(she)(she)計方(fang)法(fa)”，將大幅度縮短產品(pin)開(kai)發周期，降低成(cheng)本，提(ti)高(gao)企業(ye)競爭力，
潛在的(de)(de)(de)問題越(yue)早地得到解決，設計(ji)的(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)與周期(qi)的(de)(de)(de)降(jiang)低效果越(yue)明(ming)顯(xian)。因此，CAE分析應該提前到概念設計(ji)階(jie)(jie)段(duan)，在零部(bu)件(jian)設計(ji)階(jie)(jie)段(duan)就應該進(jin)(jin)行CAE分析。設計(ji)人員(yuan)負責對自己(ji)設計(ji)的(de)(de)(de)零部(bu)件(jian)進(jin)(jin)行分析，已成(cheng)為企業的(de)(de)(de)迫切需求(qiu)。應用CAE技(ji)術進(jin)(jin)行閥(fa)門的(de)(de)(de)分析設計(ji)，將使閥(fa)門設計(ji)領域發生根本(ben)變革，推動閥(fa)門設計(ji)方法及設計(ji)技(ji)術的(de)(de)(de)進(jin)(jin)步。
閥門制造(zao)業(ye)中，按照產品設計流程。CAE技術(shu)可(ke)在如下幾個步(bu)驟發揮(hui)作用：
(1)根(gen)據市場需求(qiu)(qiu)、產品(pin)功(gong)能及商業(ye)考慮等進(jin)(jin)行產品(pin)規劃、方(fang)案設(she)(she)計，CAE可以用來完成基礎設(she)(she)計的(de)驗證、不同(tong)方(fang)案的(de)比(bi)較(jiao)。滿(man)足功(gong)能、性(xing)能方(fang)面的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)。并為企(qi)業(ye)領導(dao)層進(jin)(jin)行產品(pin)決策提供參考，回答是否(fou)能夠在預(yu)定時間、預(yu)定成本等約束(shu)條件下開發(fa)出能滿(man)足要(yao)求(qiu)(qiu)的(de)產品(pin)的(de)問題(ti)。這一階(jie)段主要(yao)進(jin)(jin)行較(jiao)為詳細的(de)、帶有一定目(mu)標的(de)預(yu)演。
(2)詳(xiang)細設計階段
在這個(ge)階(jie)段，所有的設(she)計(ji)將全(quan)部(bu)展開，從系統設(she)計(ji)、裝(zhuang)配(pei)部(bu)件、子(zi)裝(zhuang)配(pei)、零件設(she)計(ji)，直(zhi)到圖紙、材料、制(zhi)造(zao)工(gong)藝等(deng)。CAE分析(xi)在這個(ge)階(jie)段的作用，就是驗證各種部(bu)件是否能滿足預期的性(xing)能（如(ru)結構強(qiang)度、剛度、動力特性(xing)等(deng)），制(zhi)造(zao)上(shang)是否可(ke)行。
(3)樣機試驗(yan)階段
試(shi)(shi)(shi)驗階段是(shi)設計(ji)完(wan)成后(hou)的(de)(de)(de)關鍵階段，大多(duo)數(shu)企(qi)業（尤其(qi)(qi)特種閥門(men)制(zhi)造(zao)(zao)(zao)企(qi)業）艘是(shi)先制(zhi)造(zao)(zao)(zao)物(wu)理樣機(ji)然后(hou)投入(ru)試(shi)(shi)(shi)驗。如果某些(xie)地(di)方試(shi)(shi)(shi)驗失敗，就要重新(xin)(xin)設計(ji)，重新(xin)(xin)制(zhi)造(zao)(zao)(zao)，重新(xin)(xin)試(shi)(shi)(shi)驗。如此反(fan)復直到定(ding)型(xing)通過。顯(xian)然，這樣反(fan)復多(duo)次(ci)的(de)(de)(de)“設計(ji)、試(shi)(shi)(shi)驗、修改(gai)(gai)”過程，既耗費時間，費用又極為昂貴(gui)。如果采用CAE分析，樣機(ji)的(de)(de)(de)數(shu)量(liang)和(he)重新(xin)(xin)制(zhi)造(zao)(zao)(zao)、重新(xin)(xin)試(shi)(shi)(shi)驗的(de)(de)(de)次(ci)數(shu)必然會減少。在數(shu)字(zi)(zi)樣機(ji)的(de)(de)(de)仿(fang)真(zhen)試(shi)(shi)(shi)驗中發現(xian)問題(ti)，修改(gai)(gai)設計(ji)，與物(wu)理樣機(ji)相比(bi)，顯(xian)然其(qi)(qi)成本會降低很多(duo)。據統計(ji)，數(shu)字(zi)(zi)樣機(ji)的(de)(de)(de)開(kai)發方式能夠減少一半以上的(de)(de)(de)物(wu)理樣機(ji)制(zhi)造(zao)(zao)(zao)和(he)試(shi)(shi)(shi)驗，從而爭取到更多(duo)的(de)(de)(de)時間，節(jie)約大量(liang)的(de)(de)(de)費用。
更(geng)進(jin)(jin)一步。CAE仿真的(de)數字樣機可(ke)以使物(wu)理(li)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)更(geng)快獲得(de)通過(guo)。事實上，CAE分析可(ke)以“透視”整個(ge)樣機的(de)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，顯示出(chu)所有檢測點的(de)數據，設計人(ren)員(yuan)可(ke)以通過(guo)軟(ruan)件(jian)在(zai)實際試(shi)(shi)驗(yan)(yan)之前就掌握最佳測試(shi)(shi)方(fang)法(fa)和最可(ke)能的(de)載荷(he)/激勵位置，從而顯著(zhu)地減少試(shi)(shi)驗(yan)(yan)時間，盡可(ke)能避免在(zai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)現場進(jin)(jin)行“猜測”。
(4)產品測(ce)試評估(gu)階段
這一階段主要是利用(yong)CAE軟件(jian)對產(chan)(chan)品成本、產(chan)(chan)品性(xing)能、產(chan)(chan)品質量和加(jia)工特性(xing)作出全面真實(shi)的評價(jia)。從而為設計更(geng)改和產(chan)(chan)品的生產(chan)(chan)提供可(ke)靠依據。
通(tong)過(guo)一個例子(zi)。可以看到(dao)減少物(wu)理樣機的制(zhi)造和試驗，為企業(ye)帶來(lai)的收益。美國某汽車配(pei)件(jian)(jian)公司一直(zhi)采用(yong)傳統的“設計、試驗、修改(gai)”方式進行配(pei)件(jian)(jian)設計。將(jiang)CAE分析技術應用(yong)到(dao)某些樣機試驗場合后，他們減少了(le)50%的物(wu)理樣機以及試驗費用(yong)，而且還更快地(di)完成了(le)這些部(bu)件(jian)(jian)的設計、驗證工作。
CAE軟件是迅速發(fa)展中的計算力學、計算數(shu)學、相(xiang)(xiang)關的工(gong)程(cheng)科學、工(gong)程(cheng)管理(li)學與現代計算技術相(xiang)(xiang)結(jie)合(he)而形成的一種綜(zong)合(he)性、知識密集型信息產(chan)品，主要以(yi)有限(xian)(xian)元(yuan)(yuan)(yuan)法、有限(xian)(xian)差(cha)分法、有限(xian)(xian)體積法以(yi)及無網格(ge)法為(wei)(wei)數(shu)學基(ji)(ji)礎(chu)。目前國(guo)內CAE技術以(yi)有限(xian)(xian)元(yuan)(yuan)(yuan)法應用(yong)(yong)最(zui)為(wei)(wei)廣(guang)泛。20世紀80年代初至今國(guo)內有限(xian)(xian)元(yuan)(yuan)(yuan)體系已發(fa)生兩次深刻的變化，近來(lai)隨著數(shu)字化產(chan)品設計概念逐漸深入人心，第三次有限(xian)(xian)元(yuan)(yuan)(yuan)技術的應用(yong)(yong)浪(lang)潮正在形成。基(ji)(ji)于有限(xian)(xian)元(yuan)(yuan)(yuan)法的CAE應用(yong)(yong)軟件可(ke)分為(wei)(wei)三類(lei)：
（1）通用有(you)限元分析(xi)軟(ruan)件。ANSYS，NASTRAN、ABAQUS、MARC、ADINA等屬于這類軟(ruan)件。
（2）專用有(you)限元分(fen)析(xi)軟件。ADAMS、DADS、MSC/FATIGUE等屬于這類軟件。
（3）嵌套(tao)在CAD/CAE/CAM系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)的有限(xian)元(yuan)分(fen)析模塊。之所以稱為模塊，是(shi)因為它(ta)們與(yu)設(she)計軟件等(deng)(deng)集成為一體，在這種集成系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)，有限(xian)元(yuan)分(fen)析在工程(cheng)師所熟悉的設(she)計環境下進行(xing)。有限(xian)元(yuan)分(fen)析是(shi)CAE的主(zhu)要(yao)支撐，I-DEAS、Pro/ENGINEER、UNIGRAPHICS等(deng)(deng)。
CAD/CAE/CAM系統中的有(you)限元(yuan)分析模(mo)塊。功能沒(mei)有(you)通(tong)用或專用有(you)限元(yuan)分析軟(ruan)件那么強大全面，但是(shi)(shi)它們解決一般工程問題的能力也是(shi)(shi)很強的。其中，I-DEAS很有(you)代(dai)表性。
現(xian)以(yi)ANSYS為(wei)例簡要說明CAE軟(ruan)件(jian)(jian)的(de)特點。ANSYS是最(zui)大的(de)有(you)限(xian)(xian)元分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)軟(ruan)件(jian)(jian)公司之(zhi)一(yi)的(de)美國(guo)ANSYS開發(fa)的(de)。它能(neng)與多數CAD軟(ruan)件(jian)(jian)接口，實現(xian)數據的(de)共享和(he)交換，是經(jing)典CAE工具(ju)，在現(xian)代產(chan)品設(she)計(ji)中廣(guang)泛使用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)，又是唯一(yi)具(ju)有(you)中文(wen)界面的(de)大型通用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)有(you)限(xian)(xian)元軟(ruan)件(jian)(jian)。能(neng)實現(xian)多場及(ji)多場耦合分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)，具(ju)有(you)多物理(li)場優(you)化功能(neng)，良好(hao)的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)戶開發(fa)環境(jing)。軟(ruan)件(jian)(jian)主要包括(kuo)前、后處(chu)理(li)模(mo)塊(kuai)(kuai)和(he)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)計(ji)算(suan)(suan)模(mo)塊(kuai)(kuai)三部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)。前處(chu)理(li)模(mo)塊(kuai)(kuai)提供實體建模(mo)及(ji)網(wang)格(ge)劃(hua)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)工具(ju)，以(yi)便用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)戶構造有(you)限(xian)(xian)元模(mo)型；分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)計(ji)算(suan)(suan)模(mo)塊(kuai)(kuai)包括(kuo)結構分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)、流體動力學分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)、電磁場分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)、聲場分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)、壓(ya)電分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)以(yi)及(ji)多物理(li)場的(de)耦合分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)，可(ke)模(mo)擬多種物理(li)介質的(de)相互作用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)，具(ju)有(you)靈敏(min)度分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)及(ji)優(you)化分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)能(neng)力；后處(chu)理(li)模(mo)塊(kuai)(kuai)可(ke)將(jiang)計(ji)算(suan)(suan)結果(guo)(guo)以(yi)彩(cai)色(se)等(deng)值線等(deng)圖(tu)形顯示出來，也可(ke)將(jiang)計(ji)算(suan)(suan)結果(guo)(guo)以(yi)圖(tu)表、曲線形式顯示或輸出。筆者在工作中采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)ANSYS軟(ruan)件(jian)(jian)進行結構靜力有(you)限(xian)(xian)元分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)，取得了良好(hao)的(de)效果(guo)(guo)。
閥(fa)門(men)(men)制造(zao)(zao)業(ye)的(de)(de)(de)(de)競爭(zheng)將是設(she)(she)(she)計的(de)(de)(de)(de)競爭(zheng)。競爭(zheng)的(de)(de)(de)(de)焦點(dian)是最(zui)(zui)快地引(yin)入新(xin)技(ji)術(shu)、最(zui)(zui)短的(de)(de)(de)(de)開(kai)發周(zhou)期(qi)和(he)(he)最(zui)(zui)小的(de)(de)(de)(de)開(kai)發成本。傳統的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)計理(li)論和(he)(he)方(fang)(fang)法已(yi)逐漸不能(neng)適(shi)應指導現(xian)代(dai)設(she)(she)(she)計活(huo)動的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。閥(fa)門(men)(men)行(xing)業(ye)市場和(he)(he)資源結(jie)構的(de)(de)(de)(de)變化，對設(she)(she)(she)計理(li)論和(he)(he)方(fang)(fang)法提(ti)出了新(xin)的(de)(de)(de)(de)命題。在(zai)我國(guo)(guo)由制造(zao)(zao)業(ye)大國(guo)(guo)向制造(zao)(zao)業(ye)強國(guo)(guo)邁進(jin)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)(cheng)中。閥(fa)門(men)(men)制造(zao)(zao)業(ye)新(xin)產(chan)(chan)品設(she)(she)(she)計、開(kai)發能(neng)力嚴重不足的(de)(de)(de)(de)狀況亟待(dai)改變。CAE方(fang)(fang)法作為(wei)高效可靠(kao)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)(she)計手段．其應用范圍已(yi)從(cong)對已(yi)設(she)(she)(she)計產(chan)(chan)品性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)簡(jian)單校核迅(xun)速(su)擴展到對產(chan)(chan)品設(she)(she)(she)計和(he)(he)加工過程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)準確預測。直到產(chan)(chan)品全生命周(zhou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)精(jing)確模擬。閥(fa)門(men)(men)制造(zao)(zao)業(ye)采用CAE技(ji)術(shu)。將大大提(ti)高閥(fa)門(men)(men)設(she)(she)(she)計質(zhi)量(liang)和(he)(he)效率。并取得顯著的(de)(de)(de)(de)經(jing)濟效益。
