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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 3 \% g+ {7 m4 x+ r. E: g
掩飾無(wú)賴 發(fā)表于 2014-10-20 08:56 ![]() , m$ [$ m4 `7 l9 B
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(shuō)的,，CAE重的是力學(xué)基礎(chǔ),，軟件應(yīng)用 ...
% J7 [9 L c8 P9 J+ r" N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(shuō)說(shuō)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,。& F( t7 T. B- q. W; ?% k" N% ^
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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(jiǎn)化（非線性到線性）或如何擴(kuò)展（比如說(shuō)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(wèn)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(duì)于普通工程師沒(méi)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(zhǎng)太大或者太小都不好）的需要合理選擇求解器,；我覺(jué)得數(shù)學(xué)基礎(chǔ)對(duì)CAE確實(shí)很重要，簡(jiǎn)單比如說(shuō)無(wú)量綱化處理,，可以大大簡(jiǎn)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(wú)量綱公式可以解決看起來(lái)很復(fù)雜的問(wèn)題，比如動(dòng)邊界,；/ {5 Y( |. V2 k2 D1 J6 Y! u8 ? U% z
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力學(xué)的問(wèn)題很顯然,，一個(gè)是控制方程的選定與簡(jiǎn)化需要深入研究問(wèn)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(wèn)題就是結(jié)果的驗(yàn)證和解釋，這個(gè)就不用多說(shuō)了,；還有就是多物理場(chǎng),，我覺(jué)得大部分的實(shí)際情況都是多物理場(chǎng)耦合的，也是目前CAE中重要的發(fā)展方向,，多場(chǎng)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(shuō)力學(xué)的問(wèn)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.........: _4 P7 `' h- o( H+ K0 |/ ]2 Z
0 z4 N# J/ E Y2 L關(guān)于coding,目前來(lái)說(shuō)最主流的還是Fortran；MATLAB也有,，因?yàn)槔锩婕傻哪K較多,，使用起來(lái)很方便，但只能應(yīng)用于小規(guī)模計(jì)算,，原因你懂的,；國(guó)內(nèi)也有一些CAE軟件開(kāi)發(fā)商，VC++做界面一般是他們的首選,，C語(yǔ)言在很多軟件中可以用來(lái)作二次開(kāi)發(fā)，還有一個(gè)就是網(wǎng)格問(wèn)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(guò)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(xiě)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(xiě)，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(kāi)始利用上海超算平臺(tái)我研究生期間學(xué)過(guò)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(guò)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(méi)有在這方面多做深入,，現(xiàn)在想起來(lái)很遺憾,。
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4 j# z3 h2 H( {' v4 M7 K但是單純的CAE毫無(wú)意義，CAE在研發(fā)階段只是對(duì)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(guó)內(nèi)CAE沒(méi)有真正發(fā)展起來(lái)的原因,。, g1 g) Q4 E# y% L0 v7 }6 J! f. L
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純屬個(gè)人理解,，很多錯(cuò)誤......, _5 v0 F0 _! P% V6 e
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樓主: hmn@cas
發(fā)表于 2014-10-19 22:09:38
