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作為一個(gè)CAE工程師，熟悉或者掌握一兩個(gè)甚至兩三個(gè)CAD、CAE軟件不是稀奇事。從本世紀(jì)初到現(xiàn)在，有限元理論日益完善，有限元軟件公司的編程、運(yùn)營、銷售日趨成熟，國內(nèi)有限元軟件市場逐漸飽和，CAE工程師面臨的工作環(huán)境也今非昔比。
網(wǎng)格不再是CAE工程師的專利
上大學(xué)的時(shí)候，上CAE課程主要是介紹性質(zhì)，一門課一個(gè)學(xué)期要學(xué)習(xí)五六種CAE軟件，平均每個(gè)軟件接觸時(shí)間不到五個(gè)課時(shí)，授課老師在介紹某個(gè)軟件的時(shí)候，會(huì)找來熟悉該軟件操作的研究生學(xué)長來指導(dǎo)操作和教學(xué)。
那時(shí)候，對會(huì)劃分網(wǎng)格，能計(jì)算出結(jié)果云圖的師兄們，那種崇拜之情猶如滔滔江水連綿不絕，又如黃河泛濫一發(fā)而不可收拾。
那個(gè)年代，畫網(wǎng)格真正是個(gè)技術(shù)活。幾何體整理、修剪、切割到網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格質(zhì)量好壞直接決定于軟件操作者的劃分思路和操作技術(shù)?，F(xiàn)今，隨著各大有限元軟件公司的迅速發(fā)展，主流CAE、CAD軟件版本更新速度越來越快，每次軟件版本的更新都攜帶者軟件自身向更智能化、更自動(dòng)化、更人性化，也就是更傻瓜化邁進(jìn)一步。
雖然現(xiàn)在網(wǎng)格劃分仍然占據(jù)CAE工程師工作時(shí)間的主要部分，但不能不承認(rèn)，如今網(wǎng)格劃分更加快速，更加簡便。近二十年來，網(wǎng)格劃分已經(jīng)經(jīng)歷了手動(dòng)到半自動(dòng)到自動(dòng)化分的轉(zhuǎn)變。
甚至現(xiàn)在很多CAD軟件也自帶了分析模塊，CAE過程十分機(jī)械和傻瓜，網(wǎng)格劃分也十分簡單，但是計(jì)算并不因?yàn)榫W(wǎng)格劃分過程簡單化而失去精度。對于很多CAE初學(xué)者來說，往往在CAE軟件中花費(fèi)一兩天畫出的網(wǎng)格，其質(zhì)量和計(jì)算精度還不如在CAD軟件里十分鐘的自動(dòng)化分網(wǎng)格和計(jì)算。
雖然CAE工程師往往被外界稱為網(wǎng)格工程師，但我認(rèn)為，只有本世紀(jì)初以及之前的CAE工程師才真正符合這個(gè)稱謂。
網(wǎng)格劃分簡單化和傻瓜化使得CAE分析的門檻降低，前處理技術(shù)的重要性日趨下降，CAE工程師的地位變的尷尬。有人會(huì)說，CAE軟件操作可以大眾化，可以被CAD工程師取代，但是CAE工程師的專業(yè)理論基礎(chǔ)無法替代。
那我請問CAE工程師們，有多少人在工作中用到理論知識(shí)？大多數(shù)人的工作只針對項(xiàng)目，項(xiàng)目只要結(jié)果。
CAE軟件可操作性越來越強(qiáng)，CAE行業(yè)入門門檻越來越低，就像一個(gè)博士師兄說的，找個(gè)高中生畢業(yè)的孩子，培訓(xùn)三個(gè)月，不用告訴他為什么，也可以畫網(wǎng)格。當(dāng)然有點(diǎn)夸張，但事實(shí)是，雖然目前CAE工程師仍然可以以前處理技術(shù)獨(dú)樹一幟，但越來越不能保證CAE工程師以后具有競爭力。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化成為新寵
當(dāng)CAD軟件開始分析計(jì)算的時(shí)候，CAE軟件不再滿足于分析計(jì)算，開始著眼于結(jié)構(gòu)優(yōu)化。拓?fù)鋵W(xué)的發(fā)展支持了CAE軟件在這方面的可行性。
上世紀(jì)七十年代開始，CAE有了拓?fù)鋬?yōu)化功能，幾十年的發(fā)展，目前公認(rèn)最好的優(yōu)化軟件是Altair公司的OptiStruct。
雖然結(jié)構(gòu)優(yōu)化在四十多年前就引入了CAE軟件，但是中國CAE領(lǐng)域開始重視這方面還是近年的事情。原因是中國制造業(yè)經(jīng)過這些年的發(fā)展，已經(jīng)開始從制造向創(chuàng)造轉(zhuǎn)變，雖然目前只是模仿和改造，但至少說明在向著這個(gè)方向發(fā)展。各大仿真論壇熱搜詞匯里必然存在一個(gè)詞就是結(jié)構(gòu)優(yōu)化，似乎也能說明一定的問題。
優(yōu)化成為CAE新寵是必然，拋開行業(yè)需求，從CAE工程師自身來說，首先，隨著網(wǎng)格劃分自動(dòng)化，分析計(jì)算不再是CAE的專利，CAE工程師在這方面的競爭力不如從前；其次，相比較分析計(jì)算來說，優(yōu)化還是需要一些理論基礎(chǔ)的，這就是說相對分析計(jì)算來說，優(yōu)化的門檻會(huì)相對較高，至少近年不會(huì)被其他行業(yè)“嗆行”。
現(xiàn)在某些CAD軟件也有優(yōu)化功能，雖然它的算法、效率、合理性上還不如CAE軟件，但是它省略了前處理，計(jì)算結(jié)果也具有一定參考價(jià)值，最重要的，它說明了結(jié)構(gòu)優(yōu)化也有簡單化的趨勢。
CAE工程師的發(fā)展方向
能畫出高質(zhì)量網(wǎng)格，做得了分析計(jì)算，那是舊時(shí)代對CAE工程師的要求。當(dāng)然，如果沒有更高目標(biāo)的追求，能做到以上兩點(diǎn)，也是不錯(cuò)的。
著眼未來，個(gè)人認(rèn)為，CAE工程師的方向應(yīng)該是：
一、優(yōu)化：上面說了那么多，總的來說，現(xiàn)階段以及以后很長時(shí)間階段，優(yōu)化是CAE工程師的優(yōu)勢。除非中國制造業(yè)就打算一直靠抄襲過日子，要不然，制造業(yè)只要需要?jiǎng)?chuàng)新創(chuàng)造，就需要自主的設(shè)計(jì)，只要需要自主設(shè)計(jì)，就需要結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
二、編程：CAE軟件的用戶界面系統(tǒng)使得CAE工作變成了窗口操作，但其核心還是計(jì)算機(jī)語言程序。如果說劃分網(wǎng)格分析計(jì)算是小學(xué)學(xué)歷，學(xué)會(huì)優(yōu)化頂多算初中生，但如果熟悉編程，那就是大學(xué)畢業(yè)。因?yàn)楸救怂f的編程不僅僅是“Hello World”，更重要的是程序后面的力學(xué)原理。很可惜，估計(jì)一百個(gè)人里也沒有一個(gè)能熟練編程又精通有限元原理。但就算只是簡單掌握某種可以和CAE軟件接口的計(jì)算程序，就可以做CAE軟件開發(fā)、二次開發(fā)、軟件對接、提高計(jì)算效率……最重要的，永遠(yuǎn)都會(huì)顯得你夠牛X。
--THE END--
