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Computer Aided Engineering

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Der Begriff Computer Aided Engineering (dt. rechnergestützte Entwicklung) fasst alle Möglichkeiten der Computerunterstützung von Arbeitsprozessen der Ingenieure in der Entwicklung zusammen.

Der Begriff ist ähnlich zu verstehen wie Computer Aided Design, welches ein Teil des CAE ist. Zusätzlich zur Modellierung und Konzeption beinhaltet CAE aber auch fortschrittliche Analysen, Simulationen vieler physikalischer Vorgänge oder Optimierungswerkzeuge.

Inhaltsverzeichnis

Teilgebiete des Computer Aided Engineering

  • Geometriemodellierung (CAD)
  • Digital Mock-Up (DMU, Ein- und Ausbauuntersuchungen, Kollisionsprüfungen und Baubarkeitsprüfungen)
  • Diskretisierungssoftware (Erstellung von Berechnungsgittern)
  • Kinematik- und Starrkörpersimulationen
  • Mehrkörpersimulation (MKS)
  • Mechanische Beanspruchung von Bauteilen und Baugruppen (FEM)
  • Strömungssimulationen mit Computational Fluid Dynamics (CFD)
  • Thermische Simulationen mit CFD oder FEM
  • Fluid-Structure-Interaction (FSI, Fluid-, Struktur- und thermische Koppelung)
  • Elektroniksimulationen (Schaltungsentwicklung und -simulation)
  • Magnetismussimulationen (inkl. Elektromagnetismus)
  • Statistische Simulationen (Design for Six Sigma)
  • NC-Programmierung und -Simulation

Integrierte Programmpakete

Nachfolgend sind einige Programme aufgeführt, welche mehrere dieser Teilgebiete beinhalten. Programme, welche nur ein Teilgebiet berücksichtigen, sind in den entsprechenden Artikeln zu finden.

  • CATIA: Geometriemodellierung, DMU, Kinematik, NC-Programmierung, FEM und CFD
  • Ansys: Geometriemodellierung, FEM, CFD, FSI, Electromagnetics, Multiphysics, Akustik, Optimierungen, Schwingungen, MKS, Crash, Explosion
  • UGS: Geometriemodellierung, FEM, CFD, Optimierungen
  • MSC Software: Mehrkörpersimulation, FEM,CFD, FSI
  • Pro/E: Geometriemodellierung, DMU, NC-Programmierung, FEM
  • LMS Virtual.Lab: Akustik, MKS, Betriebsfestikeit, Schwingungen (NVH)
  • MATLAB/Simulink: Numerische Mathematik, Systemmodellierung, FEM, dynamische Systeme, physikalische Systeme, Regelkreise, Optimierungen
  • Scilab/Scicos: Numerische Mathematik, Systemmodellierung, FEM, dynamische Systeme, physikalische Systeme, Regelkreise, Optimierungen (Freie Software / Open Source)
  • SimulationX: Systemmodellierung (MKS, Hydraulik, Regelung), dynamische Systeme, physikalische Systeme
  • SolidWorks: Geometriemodellierung, FEM, CFD, Kinematik, Mehrkörpersimulation, Electromagnetics, Optimierung, Schwingungen

CAE im Anlagenbau

CAE-Systeme im Chemie- und Kraftwerksanlagenbau ermöglichen die komplette Abwicklung von Projekten in Planung, Bau und Betrieb. Die herausragende Eigenschaft der CAE-Systeme ist die hohe Datenkonsistenz zwischen den beteiligten Gewerken, da Daten nur ein einziges mal gepflegt werden müssen. Diese Systeme sind datenbank-gestützt und decken über einzelne Module die folgenden Aufgaben ab:

Für eine darüber hinaus gehende gewerkeübergreifende Integration der Daten aus Betrieb und Instandhaltung können noch enthalten sein:

Für das CAE im Anlagenbau werden unter anderem die folgenden Programmpakete eingesetzt:

CAE im Bereich Automotive und Luft- und Raumfahrttechnik

Wikipedia
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