CAE，全称为Computer Aided Engineering（计算机辅助工程），是一种利用计算机软件来模拟实际物理现象的技术。它通过数值分析和数学建模的方法，对产品或系统在设计阶段进行性能预测、优化设计、故障诊断等，从而提高产品的质量和可靠性，缩短开发周期，降低开发成本。

CAE的概念

CAE技术的核心在于将复杂的工程问题转化为计算机能够处理的形式，通过建立数学模型，使用数值方法求解，进而得到问题的近似解。这种方法广泛应用于结构力学、流体力学、热传导、电磁场等领域。例如，在汽车工业中，工程师可以使用CAE软件模拟车辆在碰撞时的行为，预测车身结构的强度和安全性；在航空航天领域，CAE可以帮助设计师评估飞机翼型在不同飞行条件下的气动特性。

应用范围

- 结构分析：评估材料受力后的变形和应力分布。

- 热分析：预测温度场分布，优化散热设计。

- 流体动力学：模拟流体流动行为，用于风洞测试、水流分析等。

- 电磁分析：研究电磁场分布，适用于电机设计、天线布局等。

- 多物理场耦合分析：综合考虑多种物理效应相互作用的情况，如热-结构耦合分析。

优势

CAE技术的最大优势在于能够在产品实际制造之前，通过虚拟仿真完成大量的测试与优化工作，大大减少了物理原型的制作次数，节约了时间和成本。此外，通过CAE分析还可以发现潜在的设计缺陷，避免了因设计不合理导致的产品失效或安全事故。

总之，随着计算能力的提升和算法的进步，CAE技术正在成为现代工程技术不可或缺的一部分，为产品创新提供了强大的支持。