1、第一页，编辑于星期三：十五点 二十六分。摘摘 要要 计算机辅助工程计算机辅助工程CAE是一种迅速是一种迅速开展的信息技术，是实现重大工程和工开展的信息技术，是实现重大工程和工业产品的计算分析、模拟仿真与优化设业产品的计算分析、模拟仿真与优化设计的工程软件，是支持工程科学家进展计的工程软件，是支持工程科学家进展创新研究和工程师进展创新设计的、最创新研究和工程师进展创新设计的、最重要的工具和手段。本报告将扼要表达重要的工具和手段。本报告将扼要表达CAE技术及其软件的现状，并展望最近技术及其软件的现状，并展望最近十年的开展趋势。十年的开展趋势。第二页，编辑于星期三：十五点 二十六分。一概一概 述述
2、计算机辅助工程计算机辅助工程CAE)，从字面上，从字面上讲它包括工程和制造业信息化的所有方讲它包括工程和制造业信息化的所有方面，但是传统的面，但是传统的CAE主要指用计算机对主要指用计算机对工程和产品的功能、性能与平安可靠性工程和产品的功能、性能与平安可靠性进展计算、优化设计，对未来的工作状进展计算、优化设计，对未来的工作状态和运行行为进展模拟仿真，及早发现态和运行行为进展模拟仿真，及早发现设计缺陨，改进和优化设计方案，证实设计缺陨，改进和优化设计方案，证实未来工程未来工程/产品的可用性与可靠性。产品的可用性与可靠性。第三页，编辑于星期三：十五点 二十六分。工程师进展创新设计的重要手工程师进展
3、创新设计的重要手段和工具段和工具 工程和制造企业的生命力在于工工程和制造企业的生命力在于工程程/产品的创新，而对于工程师来产品的创新，而对于工程师来说，实现创新的关键，除了设计说，实现创新的关键，除了设计思想和概念之外，最主要的技术思想和概念之外，最主要的技术手段，就是采用先进可靠的手段，就是采用先进可靠的CAE软件软件.第四页，编辑于星期三：十五点 二十六分。科学家进展创新研究的重要手科学家进展创新研究的重要手段段 科学计算是现代科学家进展科学和技术科学计算是现代科学家进展科学和技术研究的三大手段之一。它可以帮助科学研究的三大手段之一。它可以帮助科学家提醒用物质实验手段尚不能表现的科家提醒用
4、物质实验手段尚不能表现的科学奥秘和科学规律。学奥秘和科学规律。同时，它也是工程科学家的研究成果同时，它也是工程科学家的研究成果-理理论、方法和科学数据论、方法和科学数据-的归属之一，做成的归属之一，做成软件和数据库，成为推开工程和社会进软件和数据库，成为推开工程和社会进步的最新生产力。步的最新生产力。第五页，编辑于星期三：十五点 二十六分。CAE软件是迅速开展中的计算软件是迅速开展中的计算力学、计算数学、相关的工程科学、力学、计算数学、相关的工程科学、工程管理学与现代计算机科学和技工程管理学与现代计算机科学和技术相结合，而形成的一种综合性、术相结合，而形成的一种综合性、知识密集型信息产品。知识
5、密集型信息产品。第六页，编辑于星期三：十五点 二十六分。CAE软件分类软件分类 针对特定类型的工程针对特定类型的工程/产品所开发的用于产品所开发的用于产品性能分析、预测和优化计算的软件，产品性能分析、预测和优化计算的软件，称为专用称为专用CAE软件。软件。可以对多种类型的工程可以对多种类型的工程/产品的工程行为产品的工程行为进展计算分析，模拟仿真，性能预测、进展计算分析，模拟仿真，性能预测、评价与优化的软件，称为通用评价与优化的软件，称为通用CAE软件。软件。通用通用CAE软件主要由有限元软件、优化软件主要由有限元软件、优化设计软件、计算流体软件、电磁场计算设计软件、计算流体软件、电磁场计算软
6、件、最优控制软件和其它专业性的计软件、最优控制软件和其它专业性的计算软件组成。算软件组成。第七页，编辑于星期三：十五点 二十六分。CAE技术已经成熟，技术已经成熟，CAE软件的可软件的可用性、可靠性和计算效率问题已经根用性、可靠性和计算效率问题已经根本解决。本解决。CAE与与CAD/CAMCAPPPDM/ERP软件一起，已经成为企业家和工软件一起，已经成为企业家和工程师们实现工程程师们实现工程/产品创新的得力助产品创新的得力助手和有效工具。同时，也已成为专家、手和有效工具。同时，也已成为专家、教授进展研究重要手段。教授进展研究重要手段。第八页，编辑于星期三：十五点 二十六分。CAE与与CADC
7、AMCAPPPDMERP一起，已经成为支持工程行业和一起，已经成为支持工程行业和制造企业信息化的重要技术，它们已经制造企业信息化的重要技术，它们已经在提高工程在提高工程/产品的设计质量，降低研究产品的设计质量，降低研究开发本钱，缩短开发周期方面发挥了重开发本钱，缩短开发周期方面发挥了重要作用，成为实现工程要作用，成为实现工程/产品创新的支撑产品创新的支撑技术。技术。第九页，编辑于星期三：十五点 二十六分。开展趋势开展趋势 扩大扩大CAE功能，实现多构造耦合分析，功能，实现多构造耦合分析，实现多物理场耦合分析，多尺度耦合实现多物理场耦合分析，多尺度耦合分析，以及构造、构件及其材料的一分析，以及构
8、造、构件及其材料的一体化设计计算与模拟仿真。体化设计计算与模拟仿真。基于基于Internet/Intranet=Grid Computing 的、的、CADCAECAM/CAPPPDM/ERP的集成化、网络化、的集成化、网络化、智能化。智能化。第十页，编辑于星期三：十五点 二十六分。二现二现 状状 计算机辅助工程计算起源于五十年代计算机辅助工程计算起源于五十年代中期。中期。实用的实用的CAE软件诞生于七十年代初期。软件诞生于七十年代初期。从七零年到八五年的十五年，是从七零年到八五年的十五年，是CAE软件的功能和算法的扩大和完善期，到软件的功能和算法的扩大和完善期，到八十年代中期，逐步形成了商品
9、化的通八十年代中期，逐步形成了商品化的通用和专用用和专用CAE软件。软件。第十一页，编辑于星期三：十五点 二十六分。到八十年代后期国际上知名的到八十年代后期国际上知名的CAE软软件有件有NASTRAN,ANSYS,ABAQUS,DYN3D,MARC,ASKA,DYNA,MODULEF、FASTRAN 等。等。国内的国内的CAE软件主要是软件主要是JIFEX,FEM,FEPS,等。等。第十二页，编辑于星期三：十五点 二十六分。它们都是采用构造化软件设它们都是采用构造化软件设计方法、用计方法、用FORTRAN语言和数语言和数据文件管理技术，开发的构造化据文件管理技术，开发的构造化软件。软件。第十三
10、页，编辑于星期三：十五点 二十六分。近十五年近十五年CAE的开展，不仅是扩大的开展，不仅是扩大了软件的功能、性能，更重要的是扩大了软件的功能、性能，更重要的是扩大了用户界面，前、后处理能力；对数据了用户界面，前、后处理能力；对数据管理和图形部份，进展了重大的改造。管理和图形部份，进展了重大的改造。新增的软件成分大都采用了面向对象的新增的软件成分大都采用了面向对象的软件技术和软件技术和C+语言。语言。第十四页，编辑于星期三：十五点 二十六分。近十五年近十五年CAE软件开展很快，目前市软件开展很快，目前市场上的场上的CAE软件，在功能、性能、可用软件，在功能、性能、可用性可靠性方面，根本上满足了用
11、户的性可靠性方面，根本上满足了用户的需求，它们可以运行在超级并行机，大、需求，它们可以运行在超级并行机，大、中、小、微等各类计算机系统上。中、小、微等各类计算机系统上。第十五页，编辑于星期三：十五点 二十六分。通用通用CAE的算法与软件模块的算法与软件模块第十六页，编辑于星期三：十五点 二十六分。前处理前处理 三维实体建模与参数化建模，三维实体建模与参数化建模，构件的布尔运算，构件的布尔运算，有限元自动剖分与节点自动编号，有限元自动剖分与节点自动编号，节点参数自动生成，节点参数自动生成，荷载与材料数据输入与公式化导入，荷载与材料数据输入与公式化导入，节点荷载自动生成，节点荷载自动生成，有限元模
12、型信息自动生成有限元模型信息自动生成,.。第十七页，编辑于星期三：十五点 二十六分。有限元分析有限元分析 有限单元库，有限单元库，材料库及相关算法库，材料库及相关算法库，约束处理算法，约束处理算法，静力、动力、振动、线性与非线性解静力、动力、振动、线性与非线性解法库及相应的有限元系统组装模块库，法库及相应的有限元系统组装模块库，单元内物理场计算等单元内物理场计算等,.。第十八页，编辑于星期三：十五点 二十六分。有限元分析子系统有限元分析子系统 根据工程问题的物理、力学和根据工程问题的物理、力学和数学特征，有限元分析可以分解成数学特征，有限元分析可以分解成假设干个子问题子系统假设干个子问题子系统
13、:线性静力分析子系统线性静力分析子系统,动力及高速碰撞分析子系统动力及高速碰撞分析子系统,振动模态分析子系统振动模态分析子系统,非线性分析子系统非线性分析子系统,多体耦合与接触分析子系统多体耦合与接触分析子系统,热分析与热热分析与热-力耦合分析子系统力耦合分析子系统,。第十九页，编辑于星期三：十五点 二十六分。CAE软件的计算分析与模拟仿真能力，软件的计算分析与模拟仿真能力，主要决定于单元库和材料库的丰富和完主要决定于单元库和材料库的丰富和完善程度，单元库包含的单元类型越多，善程度，单元库包含的单元类型越多，材料库包括的材料特性种类越全，其对材料库包括的材料特性种类越全，其对工程工程/产品的分
14、析与仿真能力就越强。产品的分析与仿真能力就越强。知名知名CAE软件的单元库一般都有百余软件的单元库一般都有百余种单元，并拥有一个比较完善的材料库。种单元，并拥有一个比较完善的材料库。第二十页，编辑于星期三：十五点 二十六分。CAE软件的计算效率和计算结果的软件的计算效率和计算结果的精度，主要决定于解法库；如果解法库精度，主要决定于解法库；如果解法库包含了各种不同类型的高性能求解算法，包含了各种不同类型的高性能求解算法，那它就会对不同类型、不同规模的问题，那它就会对不同类型、不同规模的问题，以较快的速度和较高的精度给出计算结以较快的速度和较高的精度给出计算结果。先进高效的求解算法与常规的求解果。
15、先进高效的求解算法与常规的求解算法相比，在计算效率上可能有几倍、算法相比，在计算效率上可能有几倍、几十倍，甚至几百倍的差异，特别是在几十倍，甚至几百倍的差异，特别是在并行计算机环境下运行。并行计算机环境下运行。第二十一页，编辑于星期三：十五点 二十六分。后处理后处理 有限元分析结果的数据平滑，有限元分析结果的数据平滑，各种物理量的加工与显示，各种物理量的加工与显示，根据设计要求对工程根据设计要求对工程/产品按工程标准产品按工程标准进展设计数据检验，进展设计数据检验，优化设计，优化设计，配筋设计与绘制设计图，配筋设计与绘制设计图，.第二十二页，编辑于星期三：十五点 二十六分。前后处理是近十多年开
16、展最快的前后处理是近十多年开展最快的CAE软件成份，它们是软件成份，它们是CAE软件满足用软件满足用户需求，使通用软件专业化、属地化，户需求，使通用软件专业化、属地化，并实现与并实现与CAD、CAM、CAPP、PDM等等软件无缝集成的关键成份；通过增加面软件无缝集成的关键成份；通过增加面向行业的数据处理和优化算法模块实现向行业的数据处理和优化算法模块实现了特定行业的有效应用了特定行业的有效应用.第二十三页，编辑于星期三：十五点 二十六分。ANSYS软件通过软件通过增设与增设与CAD 软件的软件的接口模块，实现了与接口模块，实现了与Pro/Engineer，CADDS，Unigraphic，So
17、lidedge，CADIA，Solidworks，MDT以及以及SolidDesigner，MicroStation等软件的有等软件的有效集成。效集成。第二十四页，编辑于星期三：十五点 二十六分。用户界面用户界面 用户界面包括交互式图形界面，用户界面包括交互式图形界面，数据导入与导出宏命令数据导入与导出宏命令,CAE相关的相关的GUI图符，图符，智能化用户界面支持系统智能化用户界面支持系统(专家系统。专家系统。第二十五页，编辑于星期三：十五点 二十六分。有些有些CAE软件拥有专用的智能化用户软件拥有专用的智能化用户界面，能够帮助用户选择单元形态，分界面，能够帮助用户选择单元形态，分析流程，判断
18、分析结果等，使用户使用析流程，判断分析结果等，使用户使用CAE软件，就像使用软件，就像使用“傻瓜相机一样，傻瓜相机一样，具有一按即得的成效。具有一按即得的成效。国产的国产的“傻瓜型机械傻瓜型机械CAE软件已经软件已经闻世两年。闻世两年。第二十六页，编辑于星期三：十五点 二十六分。数据管理系统与数据库数据管理系统与数据库 不同的不同的CAE软件采用的数据管理技术软件采用的数据管理技术不同：文件管理系统，关系型数据库管不同：文件管理系统，关系型数据库管理系统，面向对象的工程数据库管理系理系统，面向对象的工程数据库管理系统等；统等；数据库：标准构件库，典型工程产数据库：标准构件库，典型工程产品的构造
19、图形库，常规材料特性数据库，品的构造图形库，常规材料特性数据库，相关的国家国际标准与标准库，以及相关的国家国际标准与标准库，以及有关的知识库等。有关的知识库等。第二十七页，编辑于星期三：十五点 二十六分。数据管理系统和数据库已经成为大型数据管理系统和数据库已经成为大型应用软件实现系统集成的核心，它们为应用软件实现系统集成的核心，它们为 CAE软件的功能扩大，实现与软件的功能扩大，实现与CAD、CAM软件的连接运行奠定了根底。软件的连接运行奠定了根底。数据管理系统和数据库的优劣，对大数据管理系统和数据库的优劣，对大型型CAE软件的运行效率影响极大。统计软件的运行效率影响极大。统计资料说明，资料说
20、明，CAE软件在运行中，软件在运行中，70左左右的时间是在进展数据交换。右的时间是在进展数据交换。第二十八页，编辑于星期三：十五点 二十六分。目前国际上先进目前国际上先进CAE软件功能软件功能 静力和拟静力的线性与非线性分析静力和拟静力的线性与非线性分析 线性与非线性动力分析线性与非线性动力分析 稳态与瞬态热分析稳态与瞬态热分析 电磁场和电流分析电磁场和电流分析 流体计算流体计算 声场与波的传波计算，声场与波的传波计算，。第二十九页，编辑于星期三：十五点 二十六分。静力和拟静力的线性与非线性分析静力和拟静力的线性与非线性分析 各种单一和复杂组合构造的弹性、各种单一和复杂组合构造的弹性、弹塑性、
21、塑性、蠕变、膨胀、几何大变弹塑性、塑性、蠕变、膨胀、几何大变形、大应变、疲劳、断裂、损伤，以及形、大应变、疲劳、断裂、损伤，以及多体弹塑性接触在内的变形与应力应变多体弹塑性接触在内的变形与应力应变分析。分析。第三十页，编辑于星期三：十五点 二十六分。线性与非线性动力分析线性与非线性动力分析 各种动荷载、爆炸与冲击荷载作用下各种动荷载、爆炸与冲击荷载作用下的时程分析，的时程分析，振动模态分析，振动模态分析，交变荷载与谐波响应分析，交变荷载与谐波响应分析，随机地震荷载及随机振动分析，随机地震荷载及随机振动分析，屈曲与稳定性分析等。屈曲与稳定性分析等。第三十一页，编辑于星期三：十五点 二十六分。稳态
22、、瞬态热传导与热稳态、瞬态热传导与热-力耦合力耦合分析分析 热传导分析，热传导分析，对流和幅射状态下的热分析，对流和幅射状态下的热分析，相变分析，相变分析，热热/构造耦合分析，构造耦合分析，。第三十二页，编辑于星期三：十五点 二十六分。电磁场和电流分析电磁场和电流分析 静态和交变态的电磁场分析，静态和交变态的电磁场分析，电流与压电行为分析，电流与压电行为分析，电磁电磁/构造耦合分析，构造耦合分析，.。第三十三页，编辑于星期三：十五点 二十六分。流体计算流体计算 常规的管内和外场的层流与端流常规的管内和外场的层流与端流分析，分析，热热/流耦合分析，流耦合分析，流流/固耦合分析，固耦合分析，.。第
23、三十四页，编辑于星期三：十五点 二十六分。声场与波的传波计算声场与波的传波计算 静态和动态声场及噪声计算，静态和动态声场及噪声计算，固体、流体和空气中波的传播计固体、流体和空气中波的传播计算，算，.。第三十五页，编辑于星期三：十五点 二十六分。伴随着伴随着CAE的开展，的开展，CAE 与与 CAD/CAM/CAPP/PDM 一起已经形成一起已经形成了一个包括研究、开发、营销、咨询、了一个包括研究、开发、营销、咨询、培训效劳在内的软件产业，这是一个对培训效劳在内的软件产业，这是一个对工程和产品制造业的技术创新有重大影工程和产品制造业的技术创新有重大影响的软件产业，它已经并会继续对国民响的软件产业
24、，它已经并会继续对国民经济的开展做出重要奉献。经济的开展做出重要奉献。第三十六页，编辑于星期三：十五点 二十六分。三发三发 展展 趋趋 势势 功能功能 性能性能 软件技术软件技术 用户界面与智能化用户界面与智能化 网络化与网络化与CAE网上链锁店网上链锁店第三十七页，编辑于星期三：十五点 二十六分。3.1 功能功能 可变形体与多体耦合分析，可变形体与多体耦合分析，多相多态介质耦合分析，多相多态介质耦合分析，多物理场耦合分析，多物理场耦合分析，多尺度耦合分析，多尺度耦合分析，从材料设计到工程从材料设计到工程/产品设计、集仿真与产品设计、集仿真与优化于一体的优化于一体的CAE系统，系统，微机电系统
25、分析。微机电系统分析。第三十八页，编辑于星期三：十五点 二十六分。可变形体系与多体耦合分析可变形体系与多体耦合分析 形体变化与荷载并发状态下可变形体系形体变化与荷载并发状态下可变形体系的动力与振动分析。例如，卫星天线、的动力与振动分析。例如，卫星天线、机器人、起落架。机器人、起落架。多体耦合状态下的静力、动力与振动分多体耦合状态下的静力、动力与振动分析：多体接触分析，多体耦合动力分析析：多体接触分析，多体耦合动力分析与多体耦合振动分析。例如，车辆与路与多体耦合振动分析。例如，车辆与路轨，车辆与桥梁等。轨，车辆与桥梁等。第三十九页，编辑于星期三：十五点 二十六分。多相多态介质耦合与多物理场耦合多
26、相多态介质耦合与多物理场耦合分析分析复杂的工程复杂的工程/产品大都是处在多物理场与多相产品大都是处在多物理场与多相多态介质非线性耦合状态下工作，其行为绝非是多态介质非线性耦合状态下工作，其行为绝非是多个单一问题的迭加。多个单一问题的迭加。多物理场力场、渗流场、温度场、多物理场力场、渗流场、温度场、电磁场等非线性耦合分析，电磁场等非线性耦合分析，多相与多态流、固、气介质耦合多相与多态流、固、气介质耦合分析。分析。第四十页，编辑于星期三：十五点 二十六分。多尺度耦合分析多尺度耦合分析 从根本材料的组份与构造到复合材料，从从根本材料的组份与构造到复合材料，从复合材料做成构件，再由构件装配成工程复合材
27、料做成构件，再由构件装配成工程/产品，产品，存在着从微观、细观到宏观的多尺度现象；不存在着从微观、细观到宏观的多尺度现象；不同的尺度服从于不同的物理、力学模型；通过同的尺度服从于不同的物理、力学模型；通过对宏观模型的细分，不能导致细观和微观模型；对宏观模型的细分，不能导致细观和微观模型；相反，通过微观和细观模型的无限迭加，也难相反，通过微观和细观模型的无限迭加，也难导致宏观模型。因此，在工程导致宏观模型。因此，在工程/产品的精细分析产品的精细分析中，客观地会遇到多尺度模型的耦合问题。目中，客观地会遇到多尺度模型的耦合问题。目前的前的CAE软件，都是仅限于宏观物理、力学模软件，都是仅限于宏观物理
28、、力学模型的工程型的工程/品分析。品分析。第四十一页，编辑于星期三：十五点 二十六分。对于多物理场的强耦合问题、多相对于多物理场的强耦合问题、多相多态介质耦合问题，特别是多尺度耦合多态介质耦合问题，特别是多尺度耦合问题，目前尚没有成熟可靠的理论，尚问题，目前尚没有成熟可靠的理论，尚处于根底性前沿研究，它们已经成为国处于根底性前沿研究，它们已经成为国内外科学家主攻的目标，由于其强烈的内外科学家主攻的目标，由于其强烈的工业背景，根底研究的任何突破，都会工业背景，根底研究的任何突破，都会被迅速纳入被迅速纳入CAE软件，以支持新兴工程软件，以支持新兴工程/工业产品的技术创新。工业产品的技术创新。第四十
29、二页，编辑于星期三：十五点 二十六分。从材料设计到工程从材料设计到工程/产品设计、集仿真、产品设计、集仿真、优化于一体的优化于一体的CAE系统系统 随着计算材料科学的开展，不远的随着计算材料科学的开展，不远的将来，计算机辅助于材料设计将会纳入将来，计算机辅助于材料设计将会纳入CAE软件，实现从材料性能的预测、仿软件，实现从材料性能的预测、仿真，到构件与整个产品的设计、性能预真，到构件与整个产品的设计、性能预测、系统仿真，形成集计算机辅助于材测、系统仿真，形成集计算机辅助于材料设计、制备，到工程或产品的设计、料设计、制备，到工程或产品的设计、仿真、优化于一体的新一代仿真、优化于一体的新一代CAE
30、系统。系统。第四十三页，编辑于星期三：十五点 二十六分。微机电系统分析微机电系统分析 随着多物理场、多相、多态介质耦合理随着多物理场、多相、多态介质耦合理论与亚微米、纳米科学的开展，以及微论与亚微米、纳米科学的开展，以及微机电系统开发的强烈需求，专门用于微机电系统开发的强烈需求，专门用于微机电系统设计计算和系统仿真的机电系统设计计算和系统仿真的CAE 软软件正在开发，不久将会问世。件正在开发，不久将会问世。第四十四页，编辑于星期三：十五点 二十六分。3.2 性能性能 基于超级计算机和计算机群的并行计算基于超级计算机和计算机群的并行计算CAE系统，系统，基于网格计算的基于网格计算的CAE系统，系
31、统，基于互联网的集成化与支持协同工作的基于互联网的集成化与支持协同工作的CAE系统系统第四十五页，编辑于星期三：十五点 二十六分。适应于超级计算机和机群并行适应于超级计算机和机群并行计算计算CAE系统系统 每秒千万亿次的计算机与机群系统即每秒千万亿次的计算机与机群系统即将诞生，适应这些大规模并行计算平台将诞生，适应这些大规模并行计算平台的新型高精度和高效率算法正迅速开展。的新型高精度和高效率算法正迅速开展。新一代的新一代的CAE系统将能够解算上千万系统将能够解算上千万阶级方程组，能够实现对复杂工程产阶级方程组，能够实现对复杂工程产品的实时和真三维仿真。品的实时和真三维仿真。第四十六页，编辑于星
32、期三：十五点 二十六分。基于网格计算的基于网格计算的CAE系统系统 互联网已经将千万台各类计算机连互联网已经将千万台各类计算机连接在一起，接在一起，人们正在开发将互联网上人们正在开发将互联网上所有计算机硬件、软件、数据库以及所有计算机硬件、软件、数据库以及连接的实验设备统一和有效使用的连接的实验设备统一和有效使用的网网格计算技术格计算技术。随着这一技术的成熟，一。随着这一技术的成熟，一定会出现基于网格计算的定会出现基于网格计算的CAE系统系统第四十七页，编辑于星期三：十五点 二十六分。基于互联网的集成化与支持协基于互联网的集成化与支持协同工作的同工作的CAE系统系统 随着分布式对象集成技术和网
33、格计算随着分布式对象集成技术和网格计算技术的开展，大型工程和复杂产品开发技术的开展，大型工程和复杂产品开发中实施并行工程，以及研究集团的联合中实施并行工程，以及研究集团的联合攻关，未来的用户将不再需要单一的攻关，未来的用户将不再需要单一的CAD、CAE、CAM、CAPP、PDM 和和 ERP产品，它们需要基于互联网产品，它们需要基于互联网(JAVA)的、具有行业特色的、集成化与支持协的、具有行业特色的、集成化与支持协同工作的的套装系统。同工作的的套装系统。第四十八页，编辑于星期三：十五点 二十六分。大型工程和复杂产品，例如发电厂大型工程和复杂产品，例如发电厂化工厂飞机轮船及机车车辆等，化工厂飞
34、机轮船及机车车辆等，它们由数万到数百万个构件和数以千计它们由数万到数百万个构件和数以千计的设备组成，其设计分析安装模拟的设备组成，其设计分析安装模拟和运行过程仿真，都要涉及数个到数十和运行过程仿真，都要涉及数个到数十专业领域的专业技术人员。因此，基于专业领域的专业技术人员。因此，基于Internet和和Grid computing的异地异构的异地异构系统下的计算分析，实现对大型工程系统下的计算分析，实现对大型工程复杂产品的全面分析和运行仿真，将成复杂产品的全面分析和运行仿真，将成为为CAE的另一个重要开展方向。的另一个重要开展方向。第四十九页，编辑于星期三：十五点 二十六分。3.3 软件技术软
35、件技术 真三维图形处理与虚拟现实，真三维图形处理与虚拟现实，基于基于Internet和和Grid computing的面向对的面向对象的工程数据库管理系统及工程数据库。象的工程数据库管理系统及工程数据库。第五十页，编辑于星期三：十五点 二十六分。真三维图形处理与虚拟现实真三维图形处理与虚拟现实 随着随着DSP芯片的开展，计算机图形处芯片的开展，计算机图形处理能力近年有了上百倍的提高，再加上理能力近年有了上百倍的提高，再加上三维图形算法、图形运算和参数化建模三维图形算法、图形运算和参数化建模的开展，快速真三维的虚拟现实技术已的开展，快速真三维的虚拟现实技术已经成熟。因此经成熟。因此,CAE软件的
36、三维实体建软件的三维实体建模，复杂的静态、动态物理场的虚拟现模，复杂的静态、动态物理场的虚拟现实技术将会有大开展。实技术将会有大开展。第五十一页，编辑于星期三：十五点 二十六分。基于基于Internet和和Grid computing的面向对象的工程数据库管理系统及工程的面向对象的工程数据库管理系统及工程数据库数据库 高性能价格比的大容量的存贮器高性能价格比的大容量的存贮器及其高速存取技术在迅速开展，及其高速存取技术在迅速开展，PC机的机的硬盘容量很快将由硬盘容量很快将由GB到达到达TB量级。量级。用户将要求把更多的计算模型、设用户将要求把更多的计算模型、设计方案、标准标准和知识性信息纳入计方
37、案、标准标准和知识性信息纳入CAE软件的数据库中。软件的数据库中。第五十二页，编辑于星期三：十五点 二十六分。Internet和和Grid computing环境下的数据环境下的数据库管理系统，必须能够管理多用户并发库管理系统，必须能够管理多用户并发存取的、与时间空间相关的、大量存取的、与时间空间相关的、大量非构造化的、各种类型的数据。非构造化的、各种类型的数据。高性能的、基于网格环境的、面向对象高性能的、基于网格环境的、面向对象的工程数据库管理系统将会出现在新一的工程数据库管理系统将会出现在新一代的代的CAE软件中。软件中。第五十三页，编辑于星期三：十五点 二十六分。Internet和和Gr
38、id computing环境下的数据环境下的数据库管理系统应该具有关系型数据库，面库管理系统应该具有关系型数据库，面向对象数据库及其管理技术的优点，支向对象数据库及其管理技术的优点，支持抽象数据模型定义，分布式持抽象数据模型定义，分布式、异构、异构、虚拟计算环境与多用户并发虚拟计算环境与多用户并发I/O状态下的状态下的数据管理，数据管理，Internet和和Grid computing环环境下的高级存储与查询语言，访问权限境下的高级存储与查询语言，访问权限与数据所有权的保护，异构数据库的时与数据所有权的保护，异构数据库的时/空一致性和有效性检验，系统异常状态空一致性和有效性检验，系统异常状态下
39、的数据一致性恢复等。下的数据一致性恢复等。第五十四页，编辑于星期三：十五点 二十六分。3.4 用户界面用户界面 多媒体用户界面多媒体用户界面 智能化用户界面智能化用户界面第五十五页，编辑于星期三：十五点 二十六分。多媒体用户界面多媒体用户界面 计算机图形技术正在迅猛开展，狭计算机图形技术正在迅猛开展，狭义的语音输入输出已成现实，计算机义的语音输入输出已成现实，计算机视觉系统已能在一定范围内分析体态、视觉系统已能在一定范围内分析体态、眼神和手势，隐含信息请求的数据开掘眼神和手势，隐含信息请求的数据开掘技术也已冒泡，会听、看、说、写和学技术也已冒泡，会听、看、说、写和学习的计算机即将闻世，这些多媒
40、体技术习的计算机即将闻世，这些多媒体技术一定会使未来一定会使未来CAE软件的用户界面具有软件的用户界面具有更强的直观、直感和直觉性，给用户带更强的直观、直感和直觉性，给用户带来极大便利来极大便利第五十六页，编辑于星期三：十五点 二十六分。智能化用户界面智能化用户界面 CAE软件是一个多学科穿插的、综软件是一个多学科穿插的、综合性的知识密集型产品，它由数百到数合性的知识密集型产品，它由数百到数千个算法模块组成，其数据库存放着众千个算法模块组成，其数据库存放着众多的设计方案、标准构件，行业性的标多的设计方案、标准构件，行业性的标准、标准，以及判定设计和计算结果正准、标准，以及判定设计和计算结果正确
41、与否的知识性规那么。确与否的知识性规那么。怎么使用软件？怎么判定计算结果？怎么使用软件？怎么判定计算结果？支持用户有效地使用这些软件的专家系支持用户有效地使用这些软件的专家系统，将成为用户界面的重要组成局部。统，将成为用户界面的重要组成局部。第五十七页，编辑于星期三：十五点 二十六分。3.5 集成化、集成化、专业化与属地化专业化与属地化 目前多数还是单一、孤岛式的目前多数还是单一、孤岛式的CADCAD、CAECAE、CAMCAM、PDMPDM产品，集成化程度不高。产品，集成化程度不高。随着实施并行工程，参加随着实施并行工程，参加WTOWTO和互联网和互联网的开展，科研人员和中、小企业用户将的开
42、展，科研人员和中、小企业用户将不再需要单一的不再需要单一的CADCAD、CAECAE、CAMCAM、PDMPDM产产品。他们需要具有专业特色的、集成化品。他们需要具有专业特色的、集成化的套装支持系统。的套装支持系统。第五十八页，编辑于星期三：十五点 二十六分。满足专业化属地用户的需求，即国外满足专业化属地用户的需求，即国外CADCAECAMPDM 软件中国软件中国化，以及中国出口软件的属地化，应化，以及中国出口软件的属地化，应该成为该成为CAE软件开发商的经营之道。软件开发商的经营之道。第五十九页，编辑于星期三：十五点 二十六分。实现初级集成化的假设干途径实现初级集成化的假设干途径 直接的桥式
43、软部件连接直接的桥式软部件连接 共享数据库桥式软部件连接共享数据库桥式软部件连接 建立基于建立基于InternetInternet的、可支持二次的、可支持二次开发的智能化信息交换平台。开发的智能化信息交换平台。第六十页，编辑于星期三：十五点 二十六分。力元智能信息交换协作平台力元智能信息交换协作平台 信息传输与交换平台，信息传输与交换平台，企业应用集成平台，企业应用集成平台，协同工作平台。协同工作平台。端口池，数据传感器端口池，数据传感器第六十一页，编辑于星期三：十五点 二十六分。3.6 CAE网上链锁店网上链锁店 随着互联网的普及，随着互联网的普及，网格计算的开网格计算的开展，展，宽带通信技
44、术的突破，通信、播送宽带通信技术的突破，通信、播送和计算机三网合一的步伐定会加快，一和计算机三网合一的步伐定会加快，一个完全信息化的、充满着虚拟色彩，而个完全信息化的、充满着虚拟色彩，而又实实在在的新时代即将到来，它将改又实实在在的新时代即将到来，它将改变现代人的工作、学习、交往和娱乐方变现代人的工作、学习、交往和娱乐方式，实现处处可以学习，处处可以工作。式，实现处处可以学习，处处可以工作。第六十二页，编辑于星期三：十五点 二十六分。立足于全社会的网络环境，建立专立足于全社会的网络环境，建立专业化的业化的CAE网上链锁店，实施网上经销、网上链锁店，实施网上经销、网上培训与咨询效劳，以及计算量大
45、的网上培训与咨询效劳，以及计算量大的工程计算网上运行，使用户能够进展多工程计算网上运行，使用户能够进展多专业异地协同并行地设计与分析，专业异地协同并行地设计与分析，实施工程与产品创新，必将成为实施工程与产品创新，必将成为CAE软软件业的一个开展方向件业的一个开展方向第六十三页，编辑于星期三：十五点 二十六分。这种网上链锁店能否生存，关键在这种网上链锁店能否生存，关键在于能否建立一个自适应于当前社会环境于能否建立一个自适应于当前社会环境的、实现知识产权保护和合理付费的机的、实现知识产权保护和合理付费的机制，这种机制应该保证软件与数据产权制，这种机制应该保证软件与数据产权的拥有者，能够依据合同条款
46、从使用者的拥有者，能够依据合同条款从使用者那里获得合理的收益，并给用户提供一那里获得合理的收益，并给用户提供一个方便地调用软件和访问数据，以及方个方便地调用软件和访问数据，以及方便合理的付费途径。便合理的付费途径。第六十四页，编辑于星期三：十五点 二十六分。这不是一个技术性难题，而是一个这不是一个技术性难题，而是一个涉及到观念和法律的问题；涉及到观念和法律的问题；社会需求和潜在的巨额利润，会刺社会需求和潜在的巨额利润，会刺激有志之士，摸着石头过河，一步步地激有志之士，摸着石头过河，一步步地解决这个难题，使解决这个难题，使CAE网上链锁店走上网上链锁店走上兴旺兴旺之路。兴旺兴旺之路。ANSYS公司已经和公司已经和HP、EAI合作创合作创立了一种针对立了一种针对ANSYS的网上经销效劳体的网上经销效劳体系。系。第六十五页，编辑于星期三：十五点 二十六分。工程和产品创新为工程和产品创新为 CAE 开展提供开展提供了强大的动力，信息技术的飞速开展为了强大的动力，信息技术的飞速开展为CAE技术的提升提供了技术根底。技术的提升提供了技术根底。CAE技术将会随着工程科学的迅速开展而有技术将会随着工程科学的迅速开展而有一个更为辉煌灿烂的明天。一个更为辉煌灿烂的明天。第六十六页，编辑于星期三：十五点 二十六分。第六十七页，编辑于星期三：十五点 二十六分。
