CAE工程师未来的发展方向

2018-08-09 11:24:19·  来源:误入CAE的程序员  
   
CAE的一些东西,简单来说,就是前处理、计算、后处理、分析判断、优化报告,项目不停,周而复始,生生不息。CAE工程师不会永远在这个闭环圈内前行,随着研发能力的不断提高,各种新的工作内容应运而生,旧瓶装新酒,也能玩出一些新的东西。这里就只谈两点:CAE前后处理二次开发和CAE结构轻量化。
CAE的一些东西,简单来说,就是前处理、计算、后处理、分析判断、优化报告,项目不停,周而复始,生生不息。CAE工程师不会永远在这个闭环圈内前行,随着研发能力的不断提高,各种新的工作内容应运而生,旧瓶装新酒,也能玩出一些新的东西。这里就只谈两点:CAE前后处理二次开发和CAE结构轻量化。

1.CAE前后处理的二次开发
项目日程越来越短,优化迭代任务也越来越重,留给CAE工程师的时间不多了,这有限的时间分析和判断问题,team work,找出问题要因,然后验证,最终达成目标才是工作的重中之重。现在前处理的工作中,需要有最快的效率完成网格的划分,材料属性的赋予,计算工况的设置,计算完成之后,又需要极具效率的达到查看结果,分析评判的目的,最终整理结果,写成报告。这一系列的工作流程,除了有限元求解的求解器不能自己开发,其他的都可以二次开发完成,正所谓前处理到最终生成报告,一键完成,虽然夸张了一些,但现在是一种趋势,不少公司已经可以做到,并有专门的团队来做这个事情。

CAE二次开发的工作,就是在工作中,结合本企业的工作流程,降低人为错误发生概率,以提高工作效率,规范建模、后处理等做法为目标的一系列非常有价值的工作。当然,二次开发决不简简单单的局限在提高工作效率这一部分,程序代替工程师的重复劳动工作,提高效率是必然的结果,但其如果能把工程师的一些经验和方法融入到程序算法中,发挥的价值也就更大。譬如在我开发的NVH-CAE的传涵分析和判断中,就加入了设定目标和判定传涵的风险频率的相关算法,虽然不能百分之百的得到理想的结果,但可大量减轻工程师的工作,避免工程师的主观判断,也是一种创新,也是开发工具的更大价值所在。



对于成熟的主流车企研发,各种工作流程已经固定,相关的前处理的规范已经完成,目标设定、结果评判也比较成熟,甚至连报告的模板样式也是固定的了,这种情况下,大量的工具或许已经开发出来,无数工程师的经验其实已经集中在各种工具处理算法之中,无论是技术大神还是出入职场菜鸟,点点工具按钮,结果报告全部一键搞定,何不乐哉!?未来的CAE工作,工具的开发将越来越多,但有一点,千万不要成为工具的奴隶,这对于刚进入CAE这个行业的菜鸟来将尤为重要!

2.CAE结构轻量化
CAE优化工程师也是一个重要的方向。这里的优化特指以提高性能,轻量化为目标的CAE结构优化。CAE正在朝着电动化、网联化、智能化和共享化的四化前进,其中要实现电动化,必须消除顾客的里程焦虑,续航成为重中之重,这就对汽车的轻量化设计提出了更高的要求。在不牺牲性能,甚至提高性能的前提下,车体质量还需要下降,也就是说,需要使用更薄的钢板铝板,得到更大的强度刚度、更高的模态,更高的安全系数。这工作就需要CAE来完成。



CAE结构优化方面包括:拓扑优化、形貌优化、尺寸优化和形状优化。各种优化方法和手段针对的对象各有不同,像拓扑优化用的最多的就是一些铸件的轻量化设计,尺寸优化较多用在BIW钣金件的轻量化设计上。
CAE优化也涉及到多学科多目标的优化。一个部件的性能,不单单影响到NVH,也影响到碰撞,说不定对流体也有影响,这就涉及到多学科的优化问题,但大规模的应用还是较少,未来这方面的应用也会发展起来。

 

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