CAE背景知识

CAE类销售知识1.什么是CAE？CAE的中文意思是“计算机辅助工程”（CAE，ComputerAidedEngineering），是计算机技术和工程分析技术相结合形成的新兴技术。CAE是指用计算机对工程和产品的运行性能与安全可靠性分析，对其未来的状态和运行状态进行模拟、及早地发现设计计算中的缺陷，并证实未来工程、产品功能和性能的可用性和可靠性。CAE软件是结合计算力学、计算数学、相关的工程科学、工程管理学和现代计算技术，而形成的综合性、知识密集型信息产品。2.CAE软件能为客户带来哪些效益？a)减少试验，降低开发费用和周期b)提高了整个设计过程的可靠性c)单次设计循环代价降低，可进行系统优化d)规范研制流程，简化管理工作e)容易形成具有继承性和累积性的知识系统3.CAE软件常采用的数值方法有哪几种？a)有限差分方法(FDM)b)有限元法(FEM)c)有限体积法(FVM)d)边界元法（BEM）4.FDM(finitedifferencemethod有限差分法)适合哪种类型的分析？有限差分法是用来解决不连续介质问题的5.有限元法FEM(finiteelementmethod有限元法)适合哪种分析类型?有限元的理论基础是连续介质理论，因此运用有限元方法及有限元程序来分析解决连续介质构件问题比较理想，如金属结构受力大型通用有限元商业软件：NASTRAN，ASKA，SAP，ANSYS，MARC，ABAQUS，JIFEX等6.边界元法BEM（boundaryelementmethod）适合哪种分析类型?边界元法（boundaryelementmethod）适合声学仿真软件7.有限体积法（FiniteVolumeMethod）适合哪种分析类型有限体积法适合流体力学仿真软件；8.CAE软件的发展受哪些因素的影响？a)计算机技术的发展b)CAD技术的发展c)CAE人员水平的提高（技术、认识）d)CAE软件的蓬勃发展e)CAE在科研和工程设计中重要地位9.CAE仿真的基本流程是什么？a)对问题进行初步分析，并进行合理简化；b)选择合适工具，并进行建模和网格划分；c)选择合适的数值模型和物理模型，设置相关的初始条件、边界条件、载荷条件；d)提交计算；e)得到计算结果，进行合理性分析，并形成计算报告。10.什么是流体？流体是液体和气体的总称。流体是由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的，它的基本特征是没有一定的形状和具有流动性。11.流体按照密度是否可变，可分为哪两类？分别举例说明。可压缩流体和不可压缩流体亚音速、超音速、高超音速气流属于可压缩流体，水、煤油、低速空气通常认为是不可压缩流体12.什么是CFD？CFD是计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics)的简称。CFD是用离散化的数值方法及电子计算机对流体无粘绕流和粘性流动进行数值模拟和分析的学科。13.CFD软件的结构由哪几部分组成？各部分功能是什么？a)前处理器，用于几何建模和网格划分b)求解器，选择离散方法和数值方法，设置合理参数，提交求解c)后处理器，将计算结果可视化，并输出所需要的参数结果14.CFD软件主要应用在哪些方面？a)飞行器、汽车等交通工具绕流场计算b)飞行器多体运动及干扰分析c)燃烧室、舱内、发动机内流场分析d)管路、阀门、涡轮流动分析e)电子设备的风载和热环境分析f)建筑设计、风电设计g)化工处理15.什么是热分析？热分析主要考虑哪些问题？热分析是在程序控制温度下，测量物质的物理性质随温度变化的一类技术。这类技术是建立在物质热行为上的一类分析方法。其中程序控制温度是指用固定的速率加热或冷却。热分析主要考虑热传导、热对流和热辐射。16.传热基本方式有哪些？a)热传导，在不涉及物质转移的情况下，热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位，或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程。b)热对流，不同温度的流体各部分由相对运动引起的热量交换。c)热辐射，物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。17.热分析按照对象可分为哪两类？分别可采用哪些软件进行分析？a)热环境分析，可采用Flotherm、Icepak、CFdesign等进行分析。b)热结构分析，可采用Nastran、Abaqus、Ansys等进行分析。18.什么是线性问题？什么是非线性问题？举例说明。线性，指量与量之间按比例、成直线的关系，在空间和时间上代表规则和光滑的运动；而非线性则指不按比例、不成直线的关系，代表不规则的运动和突变。线性关系是互不相干的独立关系，而非线性则是相互作用，而正是这种相互作用，使得整体不再是简单地等于部分之和，而可能出现不同于线性叠加的增益或亏损。比如，普通材料的变化物理属性，应力σ和应变ε呈线性关系，即σ=Eε，E是一个定数。材料在弹性范围内变化就是一个典型的非线性关系。当材料达到屈服阶段，应力σ不随应变ε变化而变化，就说明材料达到一个非线性阶段。19.非线性分析大致可以分析哪几类？举例说明。几何非线性：几何非线性分析研究结构在载荷作用下几何模型发生改变、如何改变、几何改变的大小。非稳定段过度、回弹,后屈曲分析的研究都属于几何非线性的应用。材料非线性：当材料的应力和应变关系是非线性时要用到这类分析。包括非线性弹性(含分段线弹性)、超弹性、热弹性、弹塑性、塑性、粘弹/塑率相关塑性及蠕变材料,适用于各类各向同性、各向异性、具有不同拉压特性(如绳索)及与温度相关的材料等。非线性边界(接触问题)：当一个结构与另一个结构或外部边界相接触时通常要考虑非线性边界条件。如齿轮传动、冲压成形、橡胶减振器、紧配合装配等。20.结构力学分析主要分哪几类？结构静力学分析、结构动力学分析、屈曲分析、疲劳分析、多体动力学分析、结构优化分析、热分析、流固耦合分析等。21.结构动力学分析主要包括哪些方面？特征值分析、模态分析、频率响应分析、瞬态响应分析、随机振动分析、声学分析等。22.电子行业CAE结构分析的主要问题?热传导和热应力问题、热疲劳问题、静力分析问题、随机振动问题等。23.常用的结构有限元分析软件有哪些？ABAQUS是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。NX.NASTRAN是一款具有高度可靠性的结构有限元分析软件，由原来的MSC公司分出来的一半。Nastran的计算功能一样。HYPERMESH最著名的特点是它所具有的强大的有限元网格前处理功能和后处理功能MSC.NASTRAN是一款具有高度可靠性的结构有限元分析软件，由于和NASA的特殊关系，在航空航天领域有着崇高的地位。MSC.Dytran高速瞬态非线性动力学和瞬态流固耦合通用仿真工具，特别适用于高度非线性的动态分析，包括结构对结构的接触撞击、材料流分析、以及流体-结构藕合分析。MSCMarc功能齐全的高级非线性分析软件，具有极强的结构分析能力。可以处理各种各种复杂的非线性问题-几何非线性（大变形和大应变）、材料非线性和接触非线性，其高效的并行计算能力能够实现超大模型的非线性计算。ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，在铁道，建筑和压力容器方面应用较多。AUTODYN是一个显式有限元分析程序，用来解决固体、流体、气体及其相互作用的高度非线性动力学问题。它提供很多高级功能，具有深厚的军工背景，在国际军工行业占据80％以上的市场。LS-DYNA是世界上最著名的通用显式动力分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。24.京汇公司通用CFD解决方案有哪些？a)STAR-CDb)CFDesign25.京汇公司通用结构有限元分析软件解决方案有哪些？a）ABAQUSb）NXNASTRANc）HYPERMESHd）LMSVirtualLab26.CFDesign软件在热分析方面有什么优势？a)CFDesign软件可以集成在主要的CAD软件中，操作方便；b)CFDesign软件与NASTRAN、ABAQUS等结构分析软件接口友好，可以进行一些热结构问题的分析；c)CFDesign软件可以在做热分析的同时，考虑固体运动问题。27.京汇公司在电子行业的热设计的整体解决方案是什么？CFDesign进行热环境设计结合ABAQUS的热结构分析整体解决方案。28.ABAQUS软件的主要功能在哪些方面？a)结构分析，包括静态和准静态分析、振动和模态分析、高度非线性分析、接触分析、多体动力学分析、跌落和碰撞分析、爆炸和冲击分析、屈曲和失稳分析、疲劳和耐久性分析等；b)热分析，包括热传导分析、热应力分析、热疲劳分析、热-固耦合分析等；c)流固耦合分析，包括静流体分析、流体晃动分析、水下爆炸分析、渗流分析、气动弹性分析等；d)其它物理场及耦合分析，包括声场分析、声固耦合分析、压电分析、质量扩散分析等。29.ABAQUS主要有哪些模块？a)ABAQUS/CAE——ABAQUS的前后处理模块，支持广泛的ABAQUS分析功能并且为初学者和经验丰富的用户提供人机交互的使用环境；b)ABAQUS/Standard——通用分析模块，它能够求解广泛的线性和非线性问题；c)ABAQUS/Explicit——显式非线性分析模块，适用于分析如冲击和爆炸这样短暂、瞬时的动态事件。30.ABAQUS在电子行业主要解决哪些问题？a)热传导和热应力问题；b)热疲劳问题；c)元器件、机柜等振动分析问题；d)封装制造过程模拟；e)断裂和材料失效分析；f)MEMS装置分析；g)新的电子材料。31.ABAQUS在航空\航天行业主要解决哪些问题？a)飞行器总体及各部件分析；b)起落架静力、动力及多体动力学分析；c)航空发动机结构及材料分析；d)流固耦合、气动弹性分析；e)鸟撞问题；f)复合材料和VCCT分析；g)飞机零部件加工过程工艺仿真分析。32.NXNASTRAN软件的主要功能在哪些方面？NXNastran广泛地应用于很多行业，以提供全面的产品性能仿真，涵盖各种工程学科，包括应力、位移、弯曲、断裂、振动、冲击、热传递、声学、气动弹性。另外，还有可升级的一系列高级分析技术对NXNastran进行了补充，这些分析技术可用于对多体机构进行仿真，进行高级热能和辐射分析，对电动机械系统进行流量/热能合并分析，进行动态反应分析和高级耐久性分析。33.NXNastran特色与优势协同设计与协同仿真，CAD/CAE数据关联管理多CAD几何模型来源的有限元建模和结果可视化工具快速的、高效的、智能化的有限元建模能力新一代的有限元模型管理技术—装配有限元（AFEM）超大规模模型创建与求解能力高度自动化的连接关系处理（焊接，铆接，螺钉，预紧螺栓，匹配连接等）处理技术NXNASTRAN—全球机械CAE工业标准的有限元求解器34.NX具有哪些模块？1.NXNastran--Basic:NXNastran的基本模块，包括线性静力，模态，屈曲和热传递功能。2.NXNastran--Nonlinear:支持材料非线性，几何非线性和接触分析。3.NXNastran--DynamicResponse:在时域和频域中计算结构在外在激励下的动力学响应。4.NXNastran--Superelements:将超大模型分解为小的子结构求解。5.NXNastran--DirectMatrixAbstractionProgram(DMAP):允许用户进行二次开发，将自己的算法和应用扩充到NXNastran中。6.NXNastran--Aeroelasticity:对气流作用下的模型进行分析。7.NXNastran--Optimization:自动迭代完成优化设计。8.NastranforFemap:基于Windows环境，将Femap的前后处理功能和NXNastran分析能力结合在一起。9.NXNastran--AdvancedAeroelasticity:预测结构在气流作用下的响应，并可以进行超音速