1.1.4 Преимущества использования CAE-систем.
Требуемые условия завершения
Основные преимущества использования CAE-систем
Применение CAE-систем приносит инженеру три ключевые выгоды:
-
Минимизация ошибок проектирования:
- Работа с традиционными инструментами (бумага, логарифмическая линейка) легко приводит к ошибкам, например, арифметическим, тогда как CAE-системы заметно уменьшают их количество.
- Экономия средств: Стоимость исправления ошибки, допущенной на ранних этапах, вырастает примерно на порядок на каждом последующем этапе разработки. Ошибки, невыявленные вовремя на проектировочных этапах и дожившие до серийного производства или эксплуатации, оказываются самыми дорогими в устранении.
- Применение CAE-систем позволяет вовремя выявлять и задёшево исправлять большинство подобных ошибок, что обеспечивает заметную экономию материальных ресурсов.
-
Сокращение количества испытаний опытных образцов:
- Благодаря CAE-системам, проекты, содержащие существенные ошибки, отсеиваются на ранних этапах, и разработчику не приходится тратить средства на изготовление и испытание заведомо дефектных изделий.
- Невозможность полного исключения испытаний: Полностью исключить этап изготовления и натурных испытаний все равно нельзя. Это связано с тем, что моделирование основано на физико-математических моделях, которые требуют упрощений (например, удаление мелких деталей, таких как заклёпки) и допущений, что создает факторы неопределённости.
- Натурные испытания необходимы, чтобы определить степень влияния этих факторов на функциональность изделия, а также для выявления ошибок до серийного производства, согласно требованиям нормативных правовых документов.
-
Проведение опасных или дорогостоящих испытаний в виртуальном режиме:
- CAE-системы позволяют проводить испытания с минимальными затратами материальных ресурсов.
- К таким испытаниям относится моделирование работы изделий в нештатных условиях (например, автомобиль, созданный для умеренного климата, проверяется на работу в пустыне или на Северном полюсе) и аварийных режимах.
- Можно также проводить «экзотические» испытания (например, падение пианино на автомобиль с большой высоты) без необходимости физически ломать предметы.
Использование различных систем автоматизации инженерных расчётов обеспечивает заметную экономию материальных ресурсов и существенно ускоряет процессы проектирования и разработки практически любых новых изделий. В последующих уроках будет рассмотрено место вычислительной гидродинамики в этой автоматизации