CAE 即計算機輔助設計(Computer Aided Engineering),狹義上主要指用計算機對工程和產品進行性能與安全可靠性分析,對其未來的工作狀態和運行行為進行模擬,及早發現設計缺陷,并證實未來工程、產品功能和性能的可用性和可靠性。CAE 涵蓋領域包括有限元分析(FEA)、計算流體動力學(CFD)、多體動力學(MBD)、耐久性和優化等。
從 CAE 軟件基本結構來看,主要組成部分包括:用戶界面、數據管理系統、數據庫、專家系統和知識庫五大模塊。其中數據管理系統是使用 CAE 軟件進行性能分析或模擬時用到的核心部件,一方面通過接口實現 CAD、CAM 等格式文件的輸入,另一方面提供前處理、求解分析(大多為有限元分析)、后處理三個流程實現仿真模擬。求解分析模塊根據處理問題的不同,又可以細分為靜力線性子系統、動力分析子系統等眾多分支。
從核心工作流程來看,CAE 軟件仿真過程包括前處理、求解、后處理、優化、報告。前處理過程包括幾何圖形處理、網格劃分等;求解過程主要包括模態、剛度、強度等分析方式;后處理過程包括展示位移、應力等動圖;優化過程主要針對仿真結果設計進行修改,并再次回到前處理流程;最終獲得合意結果后,通過圖形化方式向用戶進行報告。