CAE là gì? Khám phá những ứng dụng của CAE trong kỹ thuật

Bài trước cmcdistribution.com.vn đã giới thiệu đến các bạn về CAD CAM CNC. Bài viết này sẽ giúp các bạn tìm hiểu CAE và những ứng dụng của CAE trong kỹ thuật.

CAE là gì?

CAE có tên đầy đủ là Computer-Aided Engineering. CAE là việc sử dụng các phần mềm máy tính mô phỏng hoạt động của sản phẩm. Giúp cải thiện thiết kế hoặc hỗ trợ trong việc giải quyết các vấn đề kỹ thuật cho một loạt các ngành công nghiệp. 

Hệ thống CAE bao gồm mô phỏng, xác nhận, và tối ưu hóa các sản phẩm, quy trình và công cụ sản xuất. Đây sẽ là công cụ chính cung cấp thông tin để hỗ trợ các nhà thiết kế trong quá trình hoàn thiện sản phẩm một cách đúng nhất.

Ứng dụng của CAE trong kỹ thuật

CAE có nhiều tính năng nổi bật nên được ứng dụng trong nhiều ngành nghề, đặc biệt là công việc liên quan đến kỹ thuật:

• Phân tích động lực học các thành phần của bộ phận lắp ráp bằng cách phân tích phần tử hữu hạn FEA (finite element analysis)
• Phân tích nhiệt và chất lỏng sử dụng động lực học chất lỏng CFD (computational fluid dynamics)
• CAE phân tích chuyển động và động lực học của cơ cấu máy móc
• Mô phỏng hệ thống cơ điện tử, thiết kế hệ thống cơ điện tử đa miền
• Phân tích hệ thống điều khiển
• Mô phỏng các quy trình sản xuất như đúc và dập
• Tối ưu hóa các sản phẩm hoặc quy trình.

Lợi ích nổi bật của CAE

Những lợi ích mà CAE mang lại là rất lớn:

• Thiết kế có thể được đánh giá và hoàn thiện bằng sử dụng mô phỏng máy tính. Chính xác hơn là mẫu thử nghiệm vật lý, tiết kiệm tiền bạc và thời gian.
• Cung cấp những thông tin trước đó khi quy trình được triển khai, làm cho thay đổi thiết kế ít tốn kém hơn.
• Hỗ trợ các nhóm kỹ thuật quản lý rủi ro và hiểu được ý nghĩa thực hiện các thiết kế của họ.
• Tỉ lệ sản phẩm bảo hành giảm xuống bằng cách xác định và loại bỏ các vấn đề tiềm năng.
• Khi kết hợp vào phát triển sản phẩm và sản xuất một cách hợp lý, CAE có thể cho phép giải quyết vấn đề trước đó, có thể làm giảm đáng kể các chi phí liên quan đến sản phẩm.

Những ưu điểm và nhược điểm của CAE

Ưu điểm của CAE

• Có thể kiểm tra tính năng và nâng cao chất lượng sản phẩm. Từ đó, giúp giảm chi phí của quá trình sản xuất. Đồng thời sớm đưa sản phẩm ra thị trường.
• Dễ dàng kiểm tra chi tiết các đại lượng vật lý như trường ứng suất, biến dạng, áp suất, nhiệt độ, lực,…  Giúp nhà thiết kế có nhiều ý tưởng độc đáo, sáng tạo cho bản thiết kế.
• Hỗ trợ việc quan sát, kiểm tra, làm thí nghiệm đối với các hiện tượng vật lý khó.
• Kết quả được xem là tài liệu kỹ thuật cơ bản dùng trong thuyết trình ý tưởng và thuyết phục đối tác cũng như khách hàng.

Nhược điểm của CAE

• Đa số hết phần mềm này dùng phương pháp tính toán sai số. Cho nên kết quả không thể 100% như thực tế, nhưng sẽ hữu ích khi so sánh tương đối.
• Kết quả phụ thuộc vào cách chia lưới, áp đặt điều kiện biên,… Nên độ chính xác và tin cậy phụ thuộc vào kinh nghiệm, kiến thức của người sử dụng.

Điểm giống và khác nhau của CAE và CAD, CAM

CAE, CAD và CAM đều là những hệ thống hỗ trợ giúp con người dễ dàng thực hiện các nhiệm vụ thiết kế, tính toán, sản xuất bằng sức mạnh của máy tính.

CAE là hỗ trợ kỹ thuật, CAD hỗ trợ thiết kế còn CAM là hỗ trợ sản xuất.

So sánh CAD, CAM, CAE

Thời gian gần đây, nhiều ứng dụng chào đời và cải tạo để hỗ trợ con người không lãng phí thì giờ trong lĩnh vực xây dựng, suy tính, sinh nhằm tăng hiệu suất lao động. Có những ứng dụng thêm vào của cad/cam/cae nhằm hỗ trợ con người thuận lợi hơn trong việc dùng. Tuy nhiên song song đó cũng khiến cho mọi người khó xác định được khác nhau giữa chúng.

CÁ là gì ? CAE là gì? CAM là gì? Những ứng dụng này là gì và chúng không giống nhau ra sao? Yếu tố đầu tiên phải biết về cả ba chuỗi này là hai ký tự trước hết trong mỗi chữ kí hiệu. Ca là kí hiệu của computer-aided, còn được hiểu là cả ba chuỗi đều được tạo tác để giúp khách hàng có được mục đích của bản thân nhanh hơn bằng phương pháp dùng nhiều năng lượng của máy vi tính để giải quyết. Ký tự sau cùng cho cad là xây dựng ( design ) , cho cae là kỹ thuật ( engineering ) , và cho cam, là sinh ( manufacturing ). đây chính là những kế hoạch ứng dụng kỹ thuật và sinh. Mỗi cái trong số chúng đều có những ứng dụng riêng.

Thí dụ: để sinh một chiếc xe xe hơi thì cad sẽ nhận trách nhiệm phần xây dựng của xe ( phong cách, kích cỡ của xe. . ) cae sẽ tính phần kỹ thuật của xe ( tính độ lực, động vào nhau. . ) và cam sẽ nhận trách nhiệm sinh, đưa kết quả ra thực tiễn.

Bài viết đã là rõ CAE là gì? Những ứng dụng của nó trong kỹ thuật. Mong rằng qua bài viết này của cmcdistribution.com.vn sẽ giúp ích cho các bạn trong quá trình tìm hiểu về CAE.