cae有限元分析简单实例
如何将有限元理论学习与实践统一起来？
如何将有限元理论学习与实践统一起来？
又是一年毕设季，相信很多同学都有类似的问题。针对你的问题，我一一解答，希望对你有所帮助。
1、大家学习有限元时是怎么理论结合实际的呢？大家都说理论很重要，决定了你后来的高度，那我现在应该学习一下弹性力学，复习一下材料力学，怎么理论结合实际呢？应该对着机械设计手册里的模型建模，再对比经验公式看答案是不是对的吗？
有限元理论之前，必须学会材料力学、弹性力学。掌握了这两个力学的基础概念，基本上具备了有限元的力学基础。由于本科毕设不可能让你开发出一个有限元模型，而只是利用有限元对具体结构进行计算。所以，相关深入的变分原理等等理论可以不用看。理论结合实际，在这里说的是用有限元计算真正的工程问题。而不是让你百分百熟悉有限元理论及算法。
如何保证计算结果的正确性？有几个方法：1）将模型退化到理论模型，从而对比结果。2）网格加密，从而对比前后结果。对于复杂模型，实际上没有任何理论结果与之比较，只能通过试验测试。
所以，所谓的机械设计手册，仅供参考。重要的还是看试验结果。
2、前辈们在工作中设计也是查论文借鉴别人的模型，从零开始搭建方案吗，这个和有限元有多大的关联呢？我现在参与一下设计会有用吗？
这个问题其实是结构设计的流程问题。对于一个全新的结构，所有的零部件都是从零开始。但是实际上，还是有一些相近的可以借鉴。给定了结构的一个初步尺寸和材料，接下来就是有限元分析，考核结构的刚度强度稳定性。只有经受住了考核，这个结构才是合格的结构。
3、大四可以出去实习，我觉得找一份CAE的实习会比在老师办公室为他做设计强的多吧,也许我的概念有问题，我不是很喜欢设计，更喜欢分析，用理论分析并改进，这样的想法是对的吗？结构工程师的CAE能力是基础能力。但是，应该没有企业敢用一个没任何经验的实习生做CAE分析。CAE分析是十分重要的一个环节，它绝不仅仅是用电脑算一下。不同的人，算出来的结果会千差万别。实际情况太复杂了，有经验的CAEer可以准确的找准模型，简化模型，提高计算精度和效率。而没经验的实习生，估计只是打打杂。
请问cad cae cam有什么联系和区别，他们之间功能的区别是什么？
随着计算机技术的飞速发展，对企业来说CAD技术已不再是一个陌生的概念，许多大大小小的企业都已经建立了CAD技术系统，并多多少少地开展了CAD技术的普及应用和二次应用开发工作。但是如何能建立一个完善的CAD技术系统和在实际工作中充分发挥CAD技术的作用，却始终一直困扰着大多数企业。由于技算机技术的发展速度比较快，如果一旦企业在这方面进行了投资而又不能尽快地发挥其作用，这样会给企业带来不必要的损失，同时也为下一步CAD技术的应用发展制造了障碍，因此在采用CAD技术时，应注意以下几个问题。
一、建立CAD系统
概念
CAD在早期是英文Computer Aided Drafting (计算机辅助绘图)的缩写，随着计算机软、硬件技术的发展，人们逐步的认识到单纯使用计算机绘图还不能称之为计算机辅助设计；真正的设计是整个产品的设计，它包括产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造等。二维工程图设计只是产品设计中的一小部分；于是CAD的缩写也由Computer Aided Drafting 改为 Computer Aided Design，CAD也不再仅仅是辅助绘图，而是整个产品的辅助设计。
2.设计方法
传统的设计方法是工程师在大脑里构思三维的产品，再通过大脑的几何投影，最后反映到二维的工程图上; 在整个设计过程中，工程师有一大半的工作量是在三维实体和二维工程图的相互转换和繁琐的查表和计算中。
而制造工人又要把二维的图纸在大脑中反映出三维的实体然后进行加工制造, 其整个过程可以表示为:
工程师手工工人读图
三维概念设计
－ 二维工程图设计
－ 还二维图为三维实体
－ 加工制造
由于受设计工具和方法的限制, 设计师很难设计出复杂、精确的产品。新产品开发速度缓慢，对于复杂的产品，开发极为困难。而利用现代的CAD技术将改变人们的传统设计方法和过程。
工程师直接操作电脑，利用CAD软件在计算机上进行零件设计，产品的装配；产品的制作过程几乎与真实的产品制造没有差别，计算机屏幕上的产品就是未来制造出的产品(当然现有的设备和工艺能制造出来)。 并能在设计过程中, 利用CAD技术完成工程师手工难以完成和低效率的工作， 如产品零件装配后的干涉检查、零件的不合理结构检查、 机构的运动模拟, 零件和装配体的物理特性计算(重心位置、重量、惯性矩等)，发现实际装配过程中可能出现的问题。其整个过程可描述为：
工程师自动 手工干预工人读图
三维概念设计
－ 二维工程图 轴测图
－ 还二维图为三维实体
－ 加工制造
把上面的两个过程进行比较，可以发现，设计师的二维工程图设计工作量大部分由CAD软件自动完成, 工人读图由于有轴测图而变得非常的容易。而且更重要的是，当修改零件设计时,借助三维软件技术，二维工程图会自动更新；而使用二维CAD软件和手工绘制的二维图则无法做到这一点。
建立现代产品设计环境。利用现代产品设计技术、优化设计、可靠性设计、标准化技术、成组技术性原理，建立产品技术规范，包括：以零件特征为基础的结构、组合，形成标准化、模块化、参数化设计体系，面向制造、装配与检测的并行工程环境。充分运用成熟技术，创造出新的原理与方法，实现创新设计。
的作用和关系
CAE (Computer Aided Engineering)通常指有限元分析和机构的运动学及动力学分析。有限元分析可完成力学分析(线性.非线性.静态.动态)；场分析(热场、电场、磁场等)；频率响应和结构优化等。机构分析能完成机构内零部件的位移、速度、加速度和力的计算，机构的运动模拟及机构参数的优化。
CAM (Computer Aided Manufacture) 可完成自动生成零件加工的数控代码，并可进行加工过程的动态模拟、干涉和碰撞检查等。是为数控机床服务。
PDM(Product Data Management)产品数据管理。包括大家所熟悉的工程数据管理(Engineering Data Management - EDM)、文档管理(Document Management)、产品信息管理(Product Information Management - PIM)、 技术数据管理(Technical Data Management -TDM)、 技术信息管理(Technical Information Management - TIM)、图像管理(Image Management)等，概况为一句话就是用于管理产品定义信息的所有系统。
CAD是CAE、CAM和PDM的基础。在CAE中无论是单个零件、还是整机的有限元分析及机构的运动分析，都需要CAD为其造型、装配；在CAM中，则需要CAD进行曲面设计、复杂零件造型和模具设计；而PDM则更需要CAD进行产品装配后的关系及所有零件的明细(材料、件数、重量等)。在CAD中对零件及部件所做的任何改变，都会在CAE、CAM和PDM中有所反应。所以如果CAD开展的不好，CAE、CAM和PDM就很难做好。