Rechnergestützte Entwicklung
Rechner-Unterstützung von Arbeitsprozessen in der Technik
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.
Teilgebiete des Computer Aided Engineering
- 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
- Schnittstellen zu CAD-Systemen
- Prozesssimulationen (Computer Aided Process Engineering, CAPE)
- Digitale Simulationssteuerung
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.
- MSC Software: Mehrkörpersimulation, FEM, CFD, FSI
- Ansys: Geometriemodellierung, FEM, CFD, FSI, Electromagnetics, Multiphysics, Akustik, Optimierungen, Schwingungen, MKS, Crash, Explosion
- CATIA: Geometriemodellierung, DMU, Kinematik, NC-Programmierung, FEM und CFD
- UGS: Geometriemodellierung, FEM, CFD, Optimierungen
- Pro/E: Geometriemodellierung, DMU, NC-Programmierung, FEM
- SolidWorks: Geometriemodellierung, FEM, CFD, Kinematik, Mehrkörpersimulation, Electromagnetics, Optimierung, Schwingungen
- MATLAB/Simulink: Numerische Mathematik, Systemmodellierung, FEM, dynamische Systeme, physikalische Systeme, Regelkreise, Optimierungen
- HyperWorks: Modellierung, Visualisierung, Analyse, Strukturoptimierung, CFD-Optimerung, Fertigungssimulation, Prozessautomatisierung, Datenmanagement, Workload Management
- LMS Virtual.Lab: Akustik, MKS, Betriebsfestikeit, Schwingungen (NVH)
- Scilab/Scicos: Numerische Mathematik, Systemmodellierung, FEM, dynamische Systeme, physikalische Systeme, Regelkreise, Optimierungen (Freie Software / Open Source)
- CAMeL-View TestRig: Systemmodellierung (MKS, Regelung, Hydraulik, Hardwareanbindung), Simulation, Lineare Analyse, modellbasierter Entwurf mechatronischer Systeme
- SimulationX: Systemmodellierung (MKS, Hydraulik, Regelung), dynamische Systeme, physikalische Systeme
- ASPEN: CAPE
CAE im Bereich Automotive und Luft- und Raumfahrttechnik
- TOPCASED (Open Source)