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Computer Aided Engineering (CAE)

Computer Aided Egineering (CAE) ist die Verwendung von Software für die Simulation der Performance, um Produktentwicklungen zu verbessern oder bei der Lösung von Konstruktionsproblemen für ein breites Spektrum von Anwendungen zu helfen. Dazu gehören Simulation, Validierung und Optimierung von Produkten, Prozessen und Fertigungswerkzeugen.

Ein typischer CAE-Prozess besteht aus Preprocessing-, Berechnung und Postprocessing. In der Preprocessing-Phase werden die Geometrie (oder eine Systemdarstellung) und die physischen Eigenschaften des Designs sowie die Umgebung in Form von angewendeten Lasten oder Beschränkungen modelliert. Als Nächstes wird das Modell mithilfe einer entsprechenden mathematischen Formel der zugrunde liegenden Physik gelöst. Im Postprocessing werden die Ergebnisse dem Ingenieur zur Prüfung vorgelegt.

CAE-Anwendungen

CAE-Anwendungen unterstützen eine breite Auswahl ingenieurwissenschaftlicher Disziplinen und Phänomene.

  • Belastungs- und Dynamikanalysen von Komponenten und Baugruppen mit Finite-Elemente-Analyse (FEA)

  • Temperatur- und Strömungsanalysen mithilfe numerischer Strömungssimulationen

  • Kinematik- und Dynamikanalysen von Mechanismen (Mehrkörperdynamik)

  • Akustikanalysen mit der Finite-Elemente-Analyse (FEA) oder der Randelementmethode (BEM)

  • 1D CAE oder Mechatronik-Systemsimulation für Mechatronik-Systementwicklung über mehrere Domänen

  • Mechanische Ereignissimulation (MES)

  • Steuerungssystemanalysen

  • Simulation von Fertigungsprozessen wie Gießen, Formen und Formpressen

  • Optimierung von Produkten oder Prozessen

Vorteile von CAE

Die Vorteile von CAE umfassen niedrigere Produktentwicklungskosten und kürzere Entwicklungszeiten sowie eine verbesserte Produktqualität und -lebensdauer.

  • Konstruktionsentscheidungen können basierend auf ihren Auswirkungen auf die Leistung getroffen werden.

  • Konstruktionen können statt mit Tests an physikalischen Prototypen mit Computersimulationen evaluiert und verfeinert werden, wodurch Zeit und Geld gespart wird.

  • CAE-Anwendungen können bereits frühzeitig im Entwicklungsprozess, wenn Konstruktionsänderungen noch mit geringem finanziellen Aufwand verbunden sind, einen Einblick in die Produktleistung geben.

  • CAE unterstützt Entwicklungsteams bei der Risikoverwaltung und sorgt für ein besseres Verständnis der Leistungsimplikationen ihrer Konstruktionen.

  • Ein integriertes CAE-Daten- und -Prozessmanagement dehnt die Möglichkeit zur effektiven Nutzung von Einblicken in die Produktleistung und zur Optimierung von Konstruktionen auf einen größeren Personenkreis aus.

  • Gewährleistungsrisiken werden gesenkt, indem mögliche Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden können. CAE-Anwendungen, die sauber in die Produkt- und Fertigungsentwicklung integriert sind, ermöglichen die frühzeitige Lösung von Problemen, wodurch sich die über den gesamten Produktlebenszyklus anfallenden Kosten erheblich senken lassen.