CAE资源远程共享平台技术研究

摘要：CAE技术是当今工程产品设计中极为重要的分析技术手段，其对工程产品特别是制造业设计的影响愈发突显与重要。但目前我国中小制造企业要实施开展CAE技术还存在成本与技术上的困难，基于此，本文探讨了CAE资源远程共享平台与具体的技术应用，希望通过在网络平台的CAE技术服务为企业产品分析与研发提供帮助。

关键词：CAE 资源远程共享 参数化有限元

中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0000-00

CAE（Computer Aided Engineering）指的是以计算机辅助分析与求解工程产品中一系列结构性能问题的技术方法，主要分析研究的是力学产品结构刚度、热传导、屈曲稳定性等性能结构的结构性能及提升相应性能设计的问题。它融合了计算机技术与工程分析技术的优势，是一种类似数值分析的技术。目前CAE技术与CAD、CAM等各类计算机技术正逐渐结合共通，向着综合多功能的现代产品信息分析与设计技术的方向改进与发展中。

1 CAE资源远程共享平台简介

CAE资源远程共享平台是基于计算机网络技术的进步，以ANSYS的二次研发技术、ASP与Visual Basic6.0技术为基础，构建成一个庞大的CAE资源共享服务平台，通过网络媒介进行在线的CAE分析研究服务。该平台能有效减少制造企业特别是中小企业的CAE设备购置、人员培训与技术成本，让广大企业也应用上先进的CAE技术，帮助分析工程产品的参数问题及提升设计研发的效率与质量。

其中ANSYS是CAE技术的主要分析软件，其集各类工程分析方法为自身所用，对CAE技术分析研究数据模型中最重要的工具手段。ANSYS是典型的有限元分析法，有限元分析包含模型产品定义分析、对数据信息求解得出结论等步骤，但有时相似的产品结构会带来重复的模型分析与求解工作，因此对于ANSYS的分析特性还有针对性的二次研发工具，其中APDL就是解决上述问题的工具之一。

ASP技术是Microsoft Active Server Page的简称，代指动态的服务器页面程序，其是一类将数据库信息与程序动态交互的编程工具，达到CAE所有分析研究过程都在服务器上高效快捷运行的目的，提升网络资源共享速度。Visual Basic6.0则是共享平台的后台运行软件，其应用程序开发语言的特性将代码与数据集合到共享平台上，帮助分析人员方便快捷地查找处理分析模型与数据。

2 CAE资源远程共享技术研究

ANSYS软件虽作为CAE的重要分析手段，在工程分析与产品设计中具有高效完备的功用。但其具体的操作方法过于复杂，对于分析人员要求过高，且实践中工程分析人员往往只需要对某一专业工程内容进行分析，不必掌握软件整体的操作原理与方法。因而进行针对性有限的分析操作，能减少工作流程，降低对分析人员的技术要求，提振研究工作的效率过程。参数化有限分析技术就是基于此专门应用于ANSYS软件的共享技术。

2.1 参数化有限元分析技术原理

ANSYS软件包含四个研发工具，其中APDL（ANSYS Parametric Design Language）又称参数化设计语言，是专为二次开发用途的文本语言工具，通过APDL分支宏的设计特性，用以解释ANSYS的文本命令信息，可以开发出相应具有参数化的各类程序设计与数据模型，使之达到分析有限元的目的。参数化的分析技术能有效提高对单个或部分参数信息的分析研究速度，快速建立编写出对应的程序内容，从而设计出需要的产品方案，优化分析设计工作的进程与效果。

2.2 参数化有限元分析技术的应用

在具体的产品分析设计工作中，参数化有限元分析主要针对的是在结构性能上大体相似的工业产品，由于其相似性会给分析研究工作带来重复与拖慢影响，应用时往往要重复对相似的结构与参数进行反复分析与测算，多余而繁琐的测试量只会拖延整个工程产品系列的进展。因此参数分析技术主要对应此类情形进行具体参数的有限研究，以帮助提升工作效率，解决重复性分析带来的问题，其主要分析过程如下。 （1）依据参数分析理念，对需具体研究的模型产品其结构用参数加以叙述并建立模型产品的参数结构图，并且为保证分析的方便与清晰对模型产品参数图予以一定程度的优化，保证其简便性。（2）通过ANSYS软件编写对参数具体的有限元分析步骤与流程，在分析中以APDL将产品模型结构图内的参数转化为分析流程可用的文本语言，让有限元分析变得实际可行。（3）依据模型产品的工程设计需求，通过建立好的有限元分析步骤对具体的结构参数予以分析研究，求解出需要的具体数据与结果。

以上步骤可用于具有相似性结构功能的工业产品系列，只要掌握其中一类产品的结构参数与有限元分析步骤，就能类推应用于所有类似产品的分析流程里，便于简化工作，提升分析设计效率。

3 结语

CAE在目前工程产品的分析与设计工作上起着无可比拟的关键功用，对其有效应用能大为提升研发效率，优化工业产品设计与质量。但目前CAE在我国制造企业特别是中小企业中实践与推广尚不全面，对其技术上的助推作用还不能展现出来。通过本文对CAE资源共享平台的构成运行与相应共享技术进行的分析，希望通过共享平台的交互让CAE技术更好地服务帮助企业经营与发展。

参考文献

[1]左金山，谢庆生，李少波.贵州CAD/CAE公共技术服务平台的研究[J].贵州大学学报（自然科学版），2010，01：86-90.

[2]李杰，李少波，丁小宝.CAD/CAE公共技术服务平台研究与设计[J].中国制造业信息化，2009，21：1-5.

收稿日期：2016-04-18

作者简介：冯晋光（1962—），男，陕西临汾人，本科，高级工程师，研究方向：计算机

应用技术。