別以為航空航天等高精領域才會用到CAE分析,隨著計算機技術的發(fā)展,CAE早已應用到汽車、機械、醫(yī)療器械、電子電器等領域,涉及到我們生活的方方面面。例如生活中一個毫不起眼的壓力鍋,也可能是工程師們通過CAE分析,一次次進行結構優(yōu)化的結果。
用以下案例來看,原始設計在壓力作用下產(chǎn)生變形過大導致產(chǎn)品破壞,通過CAE分析發(fā)現(xiàn)在工作壓力、防護壓力和泄壓壓力作用下,電壓力鍋的鎖扣、蓋板、外鍋的變形量較大,產(chǎn)品易壞,需要改善產(chǎn)品結構。
壓力鍋的結構強度是家電行業(yè)在可靠性設計中所關心的最基本的問題,通過CAE仿真指出壓力鍋鎖扣、蓋板、外鍋的應力變形量等,為進一步改進結構設計提供了理論依據(jù),找出結構薄弱點,在適當?shù)胤皆黾雍穸龋⒃谶m當?shù)胤綔p少厚度,使產(chǎn)品避免變形較大的問題,可在提高可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到顯著的作用。
結構優(yōu)化后,在正常壓力下鎖扣的變形量降低很明顯,但蓋板邊沿變形量大了一些,需繼續(xù)優(yōu)化設計避免風險。
無需多次物理試驗,根據(jù)CAE仿真分析數(shù)據(jù),合理調(diào)整設計,再進行優(yōu)化驗證,不僅可以保證產(chǎn)品質(zhì)量,也在一定程度上縮短開發(fā)周期,降低成本。不僅是壓力鍋,電腦、電視,冰箱、空調(diào)、手機、汽車、電池包、甚至小到連接器、耳機等都可以應用CAE仿真技術輔助設計。