本帖最后由 hmn@cas 于 2014-10-20 20:51 编辑
# ^. E; g, y1 H% ]' R2 D. R+ I掩饰无赖 发表于 2014-10-20 08:56  # m" ]0 j4 j7 ]& h8 b% C* m
楼主你好，我是学机械的，研究生期间也经常从事CAE的相关任务，就像楼主说的，CAE重的是力学基础，软件应用 ...
非常惭愧，完全谈不上什么专业。正好老鹰大侠也提到CAE学习这个事，我就说说自己的理解。CAE囊括的基础太多，主要有数学（包括数学分析、数值分析和计算、微分方程、数学物理方程等）、力学（流体、热、固体、弹性、连续介质、材料等等）还有就是Coding。
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CAE中数学和力学是密不可分的，二者之间的联系就是数学物理方程，因为CAE的核心就是控制方程，如何简化（非线性到线性）或如何扩展（比如说怎样合理利用源项），数理方程还涉及到一个就是守恒的问题，这是验证计算正确与否的标准之一；然后就是数值计算方法，CAE主要是有限元有限体积和有限差分，目前三大类（椭圆抛物和双曲）方程的变分格式或者差分格式研究得很多，对于普通工程师没办法进行深入研究，CAE最为重要的一步的是求解线性方程组，每一类求解器都有其优劣特性，如何在合理精度下较快的完成计算（步长太大或者太小都不好）的需要合理选择求解器；我觉得数学基础对CAE确实很重要，简单比如说无量纲化处理，可以大大简化方程还有重复工作量和计算量，甚至设计一个特别巧妙的无量纲公式可以解决看起来很复杂的问题，比如动边界；
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力学的问题很显然，一个是控制方程的选定与简化需要深入研究问题的力学模型，还有就是边界条件和材料参数，参数的敏感性分析等等；最后涉及的问题就是结果的验证和解释，这个就不用多说了；还有就是多物理场，我觉得大部分的实际情况都是多物理场耦合的，也是目前CAE中重要的发展方向，多场之间为何要耦合，如何耦合，何为源何为汇，又是怎样交互作用的，都是物理或者说力学的问题；最后就是非稳态与稳态模型的界定，如何判定一个非稳态模拟计算达到了稳态情况（不仅仅是数学上的收敛），以及结果的解释验证.........
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关于coding,目前来说最主流的还是Fortran；MATLAB也有，因为里面集成的模块较多，使用起来很方便，但只能应用于小规模计算，原因你懂的；国内也有一些CAE软件开发商，VC++做界面一般是他们的首选，C语言在很多软件中可以用来作二次开发，还有一个就是网格问题（一般结构化用ICEM，非结构用Hypermesh）,网格难与不难很难界定，但是非常重要，网格与求解器、初边界条件基本能确定模拟过程是不是能进行下去，网格的生成可以用商业软件，还可以自己写程序生产网格文件，这方面的文章也很多，足可以作一篇很好的博士论文。单机计算大概就是那么回事，但是涉及到大规模的，就需要并行了，并行就设计线程通信还有任务调度算法还有脚本编写，也许大家以为高性能并行离我们很远，但是像奇瑞上汽在早些年都开始利用上海超算平台我研究生期间学过一点,导师（导师数学科班出生，博士才转应用）也有一台过得去的高性能机（一年光电费10W+吧），但是当初迫于文章压力没有在这方面多做深入，现在想起来很遗憾。
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- N( j( ^* T, B# Y6 x5 m% G. b但是单纯的CAE毫无意义，CAE在研发阶段只是对结构设计的一个辅助工作而已，不懂结构玩CAE，公司都能被你玩坏，也是目前国内CAE没有真正发展起来的原因。- F* h1 Z: a. E: i. |# ~
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纯属个人理解，很多错误......, j1 p, F0 N; n, |4 u( H' ?0 e9 Z
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楼主: hmn@cas
发表于 2014-10-19 22:09:38
楼主
