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CAE工程师,该何去何从?

2018-11-22 10:28

作为一个CAE工程师,熟悉或者掌握一两个甚至两三个CAD、CAE软件不是稀奇事。从本世纪初到现在,有限元理论日益完善,有限元软件公司的编程、运营、销售日趋成熟,国内有限元软件市场逐渐饱和,CAE工程师面临的工作环境也今非昔比。

网格不再是CAE工程师的专利

上大学的时候,上CAE课程主要是介绍性质,一门课一个学期要学习五六种CAE软件,平均每个软件接触时间不到五个课时,授课老师在介绍某个软件的时候,会找来熟悉该软件操作的研究生学长来指导操作和教学。

那时候,对会划分网格,能计算出结果云图的师兄们,那种崇拜之情犹如滔滔江水连绵不绝,又如黄河泛滥一发而不可收拾。

那个年代,画网格真正是个技术活。几何体整理、修剪、切割到网格划分,网格质量好坏直接决定于软件操作者的划分思路和操作技术。现今,随着各大有限元软件公司的迅速发展,主流CAE、CAD软件版本更新速度越来越快,每次软件版本的更新都携带者软件自身向更智能化、更自动化、更人性化,也就是更傻瓜化迈进一步。

虽然现在网格划分仍然占据CAE工程师工作时间的主要部分,但不能不承认,如今网格划分更加快速,更加简便。近二十年来,网格划分已经经历了手动到半自动到自动化分的转变。

CAE工程师,该何去何从?

甚至现在很多CAD软件也自带了分析模块,像SolidWorks的Simulation模块,CAE过程十分机械和傻瓜,网格划分也十分简单,但是计算并不因为网格划分过程简单化而失去精度。对于很多CAE初学者来说,往往在CAE软件中花费一两天画出的网格,其质量和计算精度还不如在CAD软件里十分钟的自动化分网格和计算。

虽然CAE工程师往往被外界称为网格工程师,但我认为,只有本世纪初以及之前的CAE工程师才真正符合这个称谓。

网格划分简单化和傻瓜化使得CAE分析的门槛降低,前处理技术的重要性日趋下降,CAE工程师的地位变的尴尬。有人会说,CAE软件操作可以大众化,可以被CAD工程师取代,但是CAE工程师的专业理论基础无法替代。

那我请问CAE工程师们,有多少人在工作中用到理论知识?大多数人的工作只针对项目,项目只要结果。

CAE软件可操作性越来越强,CAE行业入门门槛越来越低,就像一个博士师兄说的,找个高中生毕业的孩子,培训三个月,不用告诉他为什么,也可以画网格。当然有点夸张,但事实是,虽然目前CAE工程师仍然可以以前处理技术独树一帜,但越来越不能保证CAE工程师以后具有竞争力。

结构优化成为新宠

当CAD软件开始分析计算的时候,CAE软件不再满足于分析计算,开始着眼于结构优化。拓扑学的发展支持了CAE软件在这方面的可行性。

上世纪七十年代开始,CAE有了拓扑优化功能,几十年的发展,目前公认最好的优化软件是Altair公司的OptiStruct。其他软件也随之着眼于优化领域,ANSYS14.0、ABAQUS6.12都具备了拓扑优化功能。

虽然结构优化在四十多年前就引入了CAE软件,但是中国CAE领域开始重视这方面还是近年的事情。原因是中国制造业经过这些年的发展,已经开始从制造向创造转变,虽然目前只是模仿和改造,但至少说明在向着这个方向发展。各大仿真论坛热搜词汇里必然存在一个词就是结构优化,似乎也能说明一定的问题。

CAE工程师,该何去何从?

优化成为CAE新宠是必然,抛开行业需求,从CAE工程师自身来说,首先,随着网格划分自动化,分析计算不再是CAE的专利,CAE工程师在这方面的竞争力不如从前;其次,相比较分析计算来说,优化还是需要一些理论基础的,这就是说相对分析计算来说,优化的门槛会相对较高,至少近年不会被其他行业“呛行”。

现在某些CAD软件也有优化功能,虽然它的算法、效率、合理性上还不如CAE软件,但是它省略了前处理,计算结果也具有一定参考价值,最重要的,它说明了结构优化也有简单化的趋势。

CAE工程师的发展方向

能画出高质量网格,做得了分析计算,那是旧时代对CAE工程师的要求。当然,如果没有更高目标的追求,能做到以上两点,也是不错的。

着眼未来,个人认为,CAE工程师的方向应该是:

一、优化:上面说了那么多,总的来说,现阶段以及以后很长时间阶段,优化是CAE工程师的优势。除非中国制造业就打算一直靠抄袭过日子,要不然,制造业只要需要创新创造,就需要自主的设计,只要需要自主设计,就需要结构优化。

二、编程:CAE软件的用户界面系统使得CAE工作变成了窗口操作,但其核心还是计算机语言程序。如果说划分网格分析计算是小学学历,学会优化顶多算初中生,但如果熟悉编程,那就是大学毕业。因为本人所说的编程不仅仅是“Hello World”,更重要的是程序后面的力学原理。很可惜,估计一百个人里也没有一个能熟练编程又精通有限元原理。但就算只是简单掌握某种可以和CAE软件接口的计算程序,就可以做CAE软件开发、二次开发、软件对接、提高计算效率……最重要的,永远都会显得你够牛X。

--THE END--


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