Computer-aided engineering

Computer-aided engineering

Computer-aided engineering (dt. rechnergestützte Entwicklung), abgekürzt CAE, umfasst alle Varianten der Computerunterstützung von Arbeitsprozessen in der Technik:

  • CAD (computer-aided design, rechnerunterstützte Konstruktion)
  • Digital Mock-Up (DMU, Ein- und Ausbauuntersuchungen, Kollisionsprüfungen und Baubarkeitsprüfungen)
  • Diskretisierungssoftware (Erstellung von Berechnungsgittern)
  • Kinematik- und Starrkörpersimulationen
  • Mehrkörpersimulation (MKS)
  • Mechanische Beanspruchung von Bauteilen und Baugruppen (FEM)
  • Strömungssimulationen mit Computational Fluid Dynamics (CFD)
  • Thermische Simulationen (FEM und CFD)
  • Fluid Structure Interaction (FSI, Fluid-, Struktur- und thermische Koppelung)
  • Elektroniksimulationen (Schaltungsentwicklung und -simulation)
  • Elektromagnetismussimulationen (FEM, FDTD, FIT)
  • Statistische Simulationen (Design for Six Sigma)
  • NC-Programmierung und -Simulation (CAM)
  • Rechnergestützte Qualitätssicherung CAQ
  • Fertigungsprozesssimulationen (computer-aided process engineering, CAPE)
  • Ergonomieanalyse (Human Modeling)
  • Verwaltung von Simulationsdaten (Simulationsdatenmanagement)

Integrierte Programmpakete

Nachfolgend sind beispielhaft Programme aufgeführt, welche mehrere dieser Teilgebiete beinhalten.

  • ADINA: Geometriebearbeitung, Modellerstellung, Strukturdynamik mit FEM (implizite+explizite Zeitintegration, Fluiddynamik (CFD) mit FVM, Thermodynamik, Fluid-Struktur-Kopplung (direkt+iterativ), Thermo-mechanische Kopplung, Multiphysics, Akustik, Crash
  • Ansys: Geometriemodellierung, FEM, CFD, FSI, Elektromagnetismus, Multiphysics, Akustik, Optimierungen, Schwingungen, MKS, Crash, Explosion
  • CAMeL-View TestRig: Systemmodellierung (MKS, Regelung, Hydraulik, Hardwareanbindung), Simulation, Lineare Analyse, modellbasierter Entwurf mechatronischer Systeme
  • CATIA: Geometriemodellierung, DMU, Kinematik, CAM, FEM und CFD
  • MATLAB/Simulink: Numerische Mathematik, Systemmodellierung, FEM, dynamische Systeme, physikalische Systeme, Regelkreise, Optimierungen
  • NX (Siemens): Geometriemodellierung, DMU, Kinematik, CAM, FEM, CFD, MKS, Spannungs-/Schwingungssimulation, Multi-Physik
  • SIMPACK: Mehrkörpersimulation
  • MSC Software: Mehrkörpersimulation, FEM, CFD, FSI
  • Pro/ENGINEER: Geometriemodellierung, DMU, CAM, FEM
  • RecurDyn : Mehrkörpersimulation, Spannungs- / Schwingungssimulation, Strukturdynamik mit modaler Reduktion und / oder mit FEM, Regelungstechnik, Optimierung, Eigenwertanalyse, Statik, Multi-Physik, Papier Simulation, Antriebstechnik (Kette, Riemen, Rädertriebe etc.)
  • Scilab/Scicos: Numerische Mathematik, Systemmodellierung, FEM, dynamische Systeme, physikalische Systeme, Regelkreise, Optimierungen (Freie Software / Open Source)
  • SimulationX: Systemmodellierung (MKS, Hydraulik, Regelung), dynamische Systeme, physikalische Systeme
  • Simulink: Systemmodellierung, FEM, dynamische Systeme, physikalische Systeme, Regelkreise, Optimierungen
  • SolidWorks: Geometriemodellierung, FEM, CFD, Kinematik, Mehrkörpersimulation, Electromagnetics, Optimierung, Schwingungen
  • OptiY: Statistische Simulation, Sensitivitäts-, Zuverlässigkeitsanalye, Meta-Modellierung, Data-Mining und Optimierung

CAE im Bereich Automotive und Luft- und Raumfahrttechnik


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