談?wù)勅绾纬蔀镃AE行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)人才

2017-04-02 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

談?wù)勅绾纬蔀镃AE行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)人才ansys workbanch圖片1

隨著科技的發(fā)展,CAE技術(shù)已經(jīng)廣泛的運(yùn)用各大行業(yè)中,越來(lái)越多的學(xué)生選擇CAE作為未來(lái)的職業(yè)方向,那么如何成為CAE行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)人才?

總之,選擇了做一名CAE工程師就要做好埋頭學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備,你開(kāi)始走向了力學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及現(xiàn)代工程的交叉地帶,迎接你的將會(huì)是各類(lèi)紛繁復(fù)雜的現(xiàn)代工程問(wèn)題。CAE是個(gè)大集合,橫向可以按科目分,縱向可以按工種分,今天小編給大家分享如何成為CAE行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)人才。

先說(shuō)教育。CAE技術(shù)人員自然絕大部分是工科背景。細(xì)分一下,在通用CAE行業(yè)土木、機(jī)械和電子大概份量差不多。只是電子專(zhuān)業(yè)的都抱著FEM去解麥克斯韋方程,所以力學(xué)CAE還是基本被土木和機(jī)械專(zhuān)業(yè)背景的分了。注意這是指通用CAE的應(yīng)用,而不是某具體專(zhuān)業(yè)方向;波音大部分CAE工程師還是航空航天系出身,美孚石油大部分研發(fā)工程師還是海洋和石油工程出身,但如果你踏進(jìn)MSC的大樓,應(yīng)用工程師和研發(fā)工程師大概土木機(jī)械一半一半。

還有一部分少數(shù)的是應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的,這種背景有巨大的優(yōu)勢(shì)也有明顯的缺陷。

所以,如果你是工程專(zhuān)業(yè),對(duì)數(shù)值模擬有興趣,背景就已經(jīng)有了。你學(xué)到的彈性力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、電動(dòng)力學(xué)等等,都是以后在這個(gè)行業(yè)的立足之本。數(shù)值模擬從業(yè)最重要的能力不是算出結(jié)果,而是知道算出的結(jié)果靠不靠譜。這些力學(xué)課以及后續(xù)專(zhuān)業(yè)課是你以后在屏幕面前有能力琢磨應(yīng)力圖顏色分布對(duì)不對(duì)的根本?；A(chǔ)知識(shí),需要厚積薄發(fā);軟件,唯手熟爾。

所以,在校的諸位,不要瞧不起書(shū)上的解析解,學(xué)結(jié)構(gòu)的多畫(huà)點(diǎn)彎矩圖,學(xué)流體的多畫(huà)點(diǎn)流線圖。這之后再看數(shù)值方法,就不至于被諸多細(xì)節(jié)糾纏。尤其是如果你有工業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),更能體會(huì)基本概念的重要。一個(gè)優(yōu)秀的工程師不僅能計(jì)算出精確結(jié)果,更在于能算個(gè)”back-of-the-envelope“式的大概。

再來(lái)說(shuō)仿真。當(dāng)我們從經(jīng)典方法步入數(shù)值計(jì)算,最大的障礙不是在諸位學(xué)生和從業(yè)者能力不夠,而是傳統(tǒng)教育科目設(shè)置落后。當(dāng)前大部分做模擬的,依然是在某個(gè)工科方向里被裹挾著揀起計(jì)算數(shù)學(xué)和程序設(shè)計(jì)。在國(guó)內(nèi)大部分學(xué)校,計(jì)算科學(xué)(不是計(jì)算機(jī)科學(xué))仍然依附于其他專(zhuān)業(yè)。相反,像UT Austin ICES這樣集中工程和數(shù)學(xué)人才到數(shù)值計(jì)算圈里面的教育和科研機(jī)構(gòu),在國(guó)內(nèi)還需要大力推廣才能促進(jìn)CAE人才進(jìn)步。

沒(méi)有相應(yīng)的教育支持,對(duì)很多人來(lái)說(shuō)大部分CAE只能自學(xué)。

首先,對(duì)于大部分CAE技術(shù)人員,你們今后可能不會(huì)寫(xiě)一行程序,因?yàn)榻^大多數(shù)工程問(wèn)題是現(xiàn)成軟件解決的。這不是因?yàn)槲疑碓谏虡I(yè)軟件圈所以自我推廣。我自己也在做應(yīng)用工程師和學(xué)校的寫(xiě)了很多程序,最大的問(wèn)題,一是自己的程序往往只能解決非常狹窄和簡(jiǎn)單的問(wèn)題?？刂品匠套兞烁淖兞朔匠痰膶傩?很多代碼就要重來(lái)。二是自己的程序面臨嚴(yán)重的驗(yàn)證問(wèn)題。你的代碼的bug,可能只在某一種邊界條件和某一種材料模型下才體現(xiàn)出來(lái),而你自家程序的驗(yàn)證往往都不能窮盡這些條件。你可能會(huì)說(shuō),上面這些原因是因?yàn)檐浖O(shè)計(jì)不足。這沒(méi)錯(cuò),但是如果你走完了科學(xué)軟件工程的設(shè)計(jì)、代碼、驗(yàn)證、質(zhì)量控制等流程,你也等于完成了一個(gè)軟件的開(kāi)發(fā)。這對(duì)于一個(gè)工科背景的來(lái)說(shuō),要比花幾個(gè)月來(lái)熟悉Nastran要難得多。所以,如果你的任務(wù)不是做研究發(fā)文章而是解決工程問(wèn)題,你多半是應(yīng)用商軟。

接下來(lái)給大家介紹需要學(xué)的東西,對(duì)于有限元有限差分,大多數(shù)人在學(xué)校里已經(jīng)打好了基礎(chǔ)。忘了的或者逃了課的,找本基本教材,學(xué)結(jié)構(gòu)的復(fù)習(xí)下結(jié)構(gòu)力學(xué)的位移法,學(xué)流體的復(fù)習(xí)一下守恒方程。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)有限元的基本思想在位移法已經(jīng)體現(xiàn)了,流體的有限體積法不過(guò)是把守恒方程局部到單元里面再做離散。再次重復(fù)一下,對(duì)問(wèn)題的物理理解才是最重要的。技術(shù)細(xì)節(jié)如高斯積分,只要知道它用來(lái)干什么就可以。

有了以上這些基礎(chǔ),剩下的就是實(shí)踐,如商軟培訓(xùn)、消化手冊(cè)、熟悉操作、結(jié)合本行業(yè)的規(guī)范做設(shè)計(jì)等等,這些是一個(gè)CAE工程師的入門(mén)日常。你的能力應(yīng)該體現(xiàn)在兩方面,一是對(duì)自己工程專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的理解,二是能把自己工程專(zhuān)業(yè)問(wèn)題通過(guò)CAE軟件實(shí)現(xiàn)的能力。做鈑金的熟悉材料力學(xué),同時(shí)精通接觸問(wèn)題的建模,這兩樣就是你吃飯的家伙。在學(xué)習(xí)中,你會(huì)慢慢的接觸到更多的概念,不同的接觸模型的優(yōu)劣,不同的收斂參數(shù)的含義等等,這樣的迭代是所有優(yōu)秀工程師進(jìn)步的方式。

如果做到了這些,你已經(jīng)是個(gè)CAE專(zhuān)業(yè)人才了。

上面說(shuō)的大部分人成為CAE應(yīng)用工程師的情況。對(duì)于工科出身工程師們,建議基本上就是立足基礎(chǔ),在戰(zhàn)爭(zhēng)中學(xué)習(xí)戰(zhàn)爭(zhēng)。CAE是一門(mén)技術(shù)活沒(méi)錯(cuò),但也不要被學(xué)院派嚇得妄自菲薄:學(xué)院派能寫(xiě)柯西應(yīng)力的Jaumann rate表達(dá),不見(jiàn)得能放好公差設(shè)計(jì)好一個(gè)齒輪。大家工作重點(diǎn)不同而已。

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