понедельник, 17 октября 2011 г.

Computer-aided engineering

Computer-aided engineering
Раз пошла речь о том, что такое САПР и CAD, то думаю, будет логичным поговорить немного и о Computer-aided engineering (в дальнейшем буду употреблять его аббревиатуру CAE) .
Как уже говорилось CAE является одной из составляющей САПР. Но что тогда САПР? Классический ответ: САПР - это организационно-техническая система, предназначенная для выполнения проектной деятельности с применением вычислительной техники, позволяющая создавать конструкторскую и/или технологическую документацию(источник). Впрочем, можно много вести дискуссий, что такое САПР и что объединяет эта аббревиатура, но в данный момент остановимся только на одной его составляющая, а именно CAE, поэтому перейдем непосредственно к определению, что это такое?
Поиск выдает нам разные варианты, перечислим некоторые из них:
CAE— класс программного обеспечения, предназначенного для инженерных расчетов, анализа и симуляции физических процессов, в том числе и процессов теплопередачи и тепломассопереноса. (источник)
Еще одно определение имеющее право на существование:
CAE – системы автоматизированного инженерного анализа, имеющего целью обнаружение ошибок или оптимизацию производственных возможностей. (источник)
CAE позволяет не только оценить работоспособность конструкции, а и применение при моделировании технологических процессов металлообработки, литья металлов и пластмасс. Моделирование эксплуатационных характеристик изделия на стадии проектирования, экономит значительные средства и существенно снижает сроки разработок. (источник)
Небесполезным является прогуляться за знаниями в википедию. Тем кто знает английский можно пройти сюда: http://en.wikipedia.org/wiki/Computer-aided_engineering, тем кто не знает сюда: http://ru.wikipedia.org/wiki/Computer-aided_engineering
Попробуем немного структурировать информацию.
Например CAE-пакеты можно классифицировать по подходу к решению задач:
-математические пакеты (Maple, MathCAD, MatLab, Mathematica)
-конечно-элементные пакеты (ANSYS, Nastran [MSC, NE, NX...], MSC Marc, ABAQUS [Simulia], Algor, FEM-models)
-гидродинамические пакеты (CFD,Eclipse, Chears, SURE, Falcon MPP)
-пакеты анализа кинематики и динамики системы твердых тел (MSC ADAMS, SimulationX)
как:
- Системы полнофункционального инженерного анализа, обладающие мощными средствами, большими хранилищами типов для сеток конечных элементов, а также всевозможных физических процессов. В них предусмотрены собственные средства моделирования геометрии.
- Системы инженерного анализа, встроенные в CAD, имеют значительно менее мощные средства анализа, но они ассоциативны с геометрией, поэтому отслеживают изменения модели. Расчетные данные структурированы и интегрированы в общую систему проектирования тяжелой САПР.
- Системы инженерного анализа среднего уровня не имеют мощных расчетных возможностей и хранят данные в собственных форматах. Некоторые из них включают в состав встраиваемый интерфейс в CAD-системы.

CAE-системы, как и множество других систем бывают: платные и бесплатные.
Примеры платных CAE-систем:
- ANSYS,
- MSC.Nastran,
- APM WinMachine и другие.

Примеры бесплатных CAE-систем:
- ParaView,
- Code Aster ,
- CalculiX и другие.

Стоит, наверно, отметить, что лидерами рынка по продаже САЕ-систем, являются:
- ANSYS,
- Dassalt Systems,
- LMS International,
- MSC Software,
- Siemens PLM.

Это конечно хорошо знать лидеров рынка, но важнее знать в каких именно отраслях промышленности используют CAE-технологии. Их используют в:
- оборонной промышленности,
- аэрокосмической промышленности,
- автомобильной промышленности,
- машиностроительной промышленности,
- станкостроительной промышленности и во многих других.

Так как в последнее время развитие компьютерной техники развивается достаточно хорошо, то компаниям предоставляющим CAE-системы, стоит позаботиться об оптимизации их продуктов , чтобы они могли использовать полную мощность компьютеров, ведь сейчас компьютеры работают на платформах с 64-битными операционными системами и многоядерными процессорами.
Видео-пример, что собой представляет расчет в CAE-системе, в нем используеться програмное обеспечение ANSYS Workbench (ссылка).
Или картинки с примерами расчетов:
Рис.1. Система ANSYS Multiphysics
Рис.2. Система ABAQUS
Рис.3. Система T-FLEX


Лидерами по внедрению CAE-систем являются такие предприятия, как:
- ОАО "Харьковский подшипниковый завод" (АО "ХАРП")
- ОАО «Осколький подшипниковый завод ХАРП» (ОАО «ОПЗ ХАРП»)
- ЗАО "Лозовской кузнечно-механический завод" (ЗАО "ЛКМЗ")
- ОАО "Харьковский станкостроительный завод" (ОАО "Харверст")
- ОАО "Харьковский электротехнический завод "Укрэлектромаш" (ОАО "ХЭЛЗ")
- ООО «Украинская литейная компания» (ООО "УЛК")
- Boeing,
- Audi,
- Caterpillar Solar Turbines,
- ЦКБ МТ "Рубин",
- ОАО "Туполев",
- НТК им. Антонова,
- ОАО «Балтийский завод»,
- ОАО "Северная верфь",
- РКК "Энергия",
- ГП Ижевский механический завод,
- АО "Автоваз" и др.

ВУЗы лидеры по внедрению CAE-систем:
- НТУ «ХПИ»
- Национального аэрокосмического университета им. Н.Е. Жуковского ХАИ
- Харьковский национальный университет радиоэлектроники
- Донецкий национальный технический университет

Рускоязычные Блоги по САЕ:
caeved.livejournal.com - автор - один из раззработчиков FlowVision
http://rsa4all.blogspot.com/ - блог по CAE системе Autodesk Robot (ранее Robobat Millenium, если не ошибаюсь)
http://bimformep.blogspot.com/ - блог по Revit MEP
http://energokot.blogspot.com/ - инженерный блог
http://ansys-online.blogspot.com/ - CFD для всех

Рускоязычные сайты:
http://cae.ustu.ru - Сайт cпециализированной лаборатории "Технопарк компьютерного инжиниринга" организована в 2004 году на базе УПИ
http://csoft.ru - один из крупнейших диллеров САПРовского ПО. Является диллером Autodesk (CAE система Algor), LWMFlow, MSC.Software (Nastran, Patran, Adams, SymXpert), Siemens PLM Software (FEMAP, NX.Nastran, NX CAE), Bentley и др.
http://cad.in.ua/ - Украинский журнал КПД. Выходит с 2007г.
http://www.fea.ru - Лаборатория "Вычислительная механика" (CompMechLab) СПбГПУ. На сайте много интересной информации. Под эгидой CompMechLab существует множество проектов: CAE.ru, ANSYS.spb.ru, SolidWorks.spb.ru, LS-DYNA.ru, PhysMech.ru, NENastran.ru, CompMechWorkshop.com, Simpleware.ru, InMolding.ru.
http://www.cad.dp.ua/ - один из старейших ресурсов по САПР. В последнее время обновляется не очень активно. По CAE информации не очень много, зато много полезных ссылок по разным тематикам.
http://ansys.msk.ru - Совместный проект фирм CADFEM и EMT целиком и полностью посвященный ПО ANSYS
http://fsapr2000.ru - один из старейших и крупнейших рускоязычных ресурсов по САПР. Есть большой раздел посвященный CAE и подразделы по литью пластмасс, литью металлов, Динамике и прочности, Газодинамике и теплообмену, Сеточным генераторам. На сегодняшний день раздел содержит боле 30 тысяч сообщений.
http://isicad.ru/ru/topics/?theme=CAE - Публикация новостей, пресс-релизов, аналитики, событий, ежемесячных обзоров САПР, PLM и ERP.

7 комментариев:

  1. Конечно ХПИ неплохо использует CAE, но все же думаю лидером он не является,
    Впрочем аналогичное можно сказать и и про предприятия, что-то мне подсказывает, что предприятия ИГ "У.П.Э.К." все же уступаю боингу...

    ОтветитьУдалить
  2. Проблем с разрядностью в CAE систем нету. Зато малая возможности работать с многоядерными процессорами, вернее проблема с разделением одного потока информации на несколько. Но это не у всех программах, возможно новые версии умеют это делать. Буду признателен узнать какие именно работают с двумя, либо с четырьмя потоками обработки информации процессором.

    ОтветитьУдалить
  3. С 4-я ядрами и тем более с 2-я работает, вполне неплохо, всем не без известный ANSYS(упомянутый в текущей статье). Но у всех есть проблемы(глюки), но про это вам врятли скажут когда вы будете покупать их ПО, или скажут, что это это их фишка!

    ОтветитьУдалить
  4. Опять таки смотря что делает. Если считать то можно скл все процессоры имеющиеся на машине, а если мешить - извените фигушки. 1 ядро и не волнует (Это я про ANSYS)

    ОтветитьУдалить
  5. Хотя и по процессорам кажется есть некоторые ограничения при расчете. Точно не уверен, но это уже от лицензии зависит

    ОтветитьУдалить
  6. Приятно увидеть свой блог в списке ссылок :)

    ОтветитьУдалить
  7. Тоже почетно увидеть свой блог в списке, но я про CAE ничего не знаю!)

    ОтветитьУдалить