Bilgisayar destekli mühendislik, bazen CAE araçları olarak adlandırılan bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımını kullanır.

Bilgisayar destekli mühendislik (CAE), mühendislik analizi görevlerine yardımcı olmak için bilgisayar yazılımının geniş kullanımıdır. Sonlu eleman analizi (FEA), hesaplamalı akışkan dinamiği (CFD), çok gövdeli dinamikler (MBD), dayanıklılık ve optimizasyon içerir.

Sonlu eleman yöntemi (FEA) mühendislik ve matematiksel modellemede ortaya çıkan diferansiyel denklemleri sayısal olarak çözmek için popüler bir yöntemdir. Tipik sorunlu ilgi alanları arasında geleneksel yapısal analiz, ısı transferi, sıvı akışı,kütle taşımacılığı ve elektromanyetik potansiyel alanları yer almaktadır.

Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD), sıvı akışlarını içeren sorunları analiz etmek ve çözmek için sayısal analiz ve veri yapıları kullanan bir akışkanlar mekaniği dalıdır. Bilgisayarlar, sıvının serbest akış akışını simüle etmek için gereken hesaplamaları ve sıvının(sıvılar ve gazlar) sınır koşullarıyla tanımlanan yüzeylerle etkileşimini gerçekleştirmek için kullanılır

CAE Alanları ve Aşamaları

Cae araçları, örneğin bileşenlerin ve montajların sağlamlığını ve performansını analiz etmek için kullanılmaktadır. Bu terim, ürünlerin ve üretim araçlarının simülasyonunu, doğrulanmasınıve optimizasyonunu kapsar. CAE sistemleri, tasarım ekiplerini karar vermede desteklemeye yardımcı olmak için önemli bilgi sağlayıcıları olmayı amaçlamaktadır. Bilgisayar destekli mühendislik otomotiv, havacılık, uzay ve gemi inşa endüstrileri gibi birçok alanda kullanılmaktadır

CAE alanları şunlardır:

• Sonlu eleman analizi (FEA) kullanılarak bileşenler ve montajlar üzerinde stres analizi;
• Termal ve akışkan akış analizi hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD);
• Çok gövdeli dinamikler (MBD) ve kinematik;
• Döküm,kalıplama ve kalıp presişekillendirme gibi işlemler için proses simülasyon için analiz araçları.
• Ürünün veya sürecin optimizasyonu.

Genel olarak, bilgisayar destekli herhangi bir mühendislik görevinde üç aşama vardır:

• Ön işleme – uygulanacak modeli ve çevresel faktörleri tanımlamak. (genellikle sonlu bir eleman modeli, ancak model, voksel ve ince levha yöntemleri de kullanılır)
• Analiz çözücü (genellikle yüksek güçlü bilgisayarlarda gerçekleştirilir)
• Sonuçların işlenmesi sonrası (görselleştirme araçlarını kullanarak)

Otomotiv Endüstrisinde CAE

CAE araçları otomotiv endüstrisindeçok yaygın olarak kullanılmaktadır. Aslında, kullanımları otomobil üreticilerinin ürettikleri araçların güvenliğini, konforunu ve dayanıklılığını artırırken ürün geliştirme maliyetini ve süresini azaltmalarını sağlamıştır. CAE araçlarının tahmin yeteneği, tasarım doğrulamasının çoğunun artık fiziksel prototip testi yerine bilgisayar simülasyonları (tanılama) kullanılarak yapıldığı noktaya kadar ilerlemiştir. CAE güvenilirliği, giriş olarak tüm uygun varsayımlara dayanır ve kritik girişleri (BJ) tanımlamalıdır. CAE'de birçok ilerleme olmasına ve mühendislik alanında yaygın olarak kullanılmasına rağmen, fiziksel test hala bir zorunluluktur. Doğrulama ve model güncelleme,yükleri ve sınır koşullarını doğru bir şekilde tanımlamak ve son prototip imzalama için kullanılır.