CAE – Nhìn nhận mọi thứ bằng con mắt của công nghệ 3D

Ứng dụng của việc mô phỏng trong thực tiễn. Nguồn: Altair Hyperworks

CAE (Computer Aided Engineering): Là một khái niệm để chỉ các phần mềm được ứng dụng để hỗ trợ đắc lực cho các kỹ sư, đội ngũ thiết kếvà R&D trong việc phân tích mô phỏng, tính toán thiết kế công nghiệp.

Các yêu cầu của công việc này bao gồm:

  • Tối ưu hóa thiết kế
  • Đánh giá, kiểm tra chất lượng thiết kế
  • Đánh giá khả năng gia công, chế tạo
  • Phân tích mức độ an toàn của sản phẩm trước khi đưa ra sản xuất.

Các lĩnh vực ứng dụng của CAE trong các ngành công nghiệp là không giới hạn: Hàng không, quốc phòng, không gian vũ trụ, năng lượng, kiến trúc, cơ khí, xây dựng, thiết bị công nghiệp, hàng tiêu dùng, công nghệ cao, vận tải, khoa học đời sống… thậm chí là trong các quy trình, tiện ích và dịch vụ, giáo dục…đều có những vai trò nhất định.

Các ông lớn trong lĩnh vực này phải kể đến như: Dassault Systemes (Pháp), Siemens PLM Software (Đức), Autodesk (Mỹ),… Với các giải pháp CAD/CAM/CAE toàn diện, tập trung giải quyết các vấn đề liên quan như: cơ học kết cấu, dao động-đàn hồi, biểu diễn các hệ tuyến tính, phi tuyến tính, các đặc trưng mang tính động lực học (nguyên văn: Dynamic Response),  cách thức hoạt động của hệ thống cơ điện tử, rơi tự do, va chạm, âm hưởng, cơ học chất lưu, phân tích cơ cấu, mô phỏng các quá trình truyền nhiệt, giải tích về điện từ trường, đặc biệt là các bài toán về khuôn (khuôn đúc, khuôn nhựa, khuôn dập liên hoàn,…) và mô phỏng dòng chảy trong khuôn,…

Một số lĩnh vực phổ biến của CAE:

Simulation: Mô phỏng quá trình, tính toán độ bền, đo đạc các thông số vật lý, kiểm tra chất lượng sản phẩm. Trong đó, cơ sở của các phần này là kiến thức về:

FEA (Finite Element Analysis): Phân tích phần tử hữu hạn (thuật ngữ này thường được phổ biến trong các ngành công nghiệp).

  • Linear Static Analysis & Nonlinear Analysis (Phân tích ở trạng thái tĩnh tuyến tính và phân tích phi tuyến tính).
  • Dynamic Analysis ( Phân tích về động lực học)
  • Buckling Analysis (Phân tích biến dạng)
  • Fatigue Analysis (Kiểm tra về tải trọng động – tính toán độ bền mỏi).

Nếu trước đây, nhiều nhà sản xuất, thiết kế phải đau đầu với những bài toán về tiết kiệm chi phí, khắc phục  sự cố khi đưa ra sản xuất, thì giờ đây CAE đã có mặt để giải quyết hoàn toàn trọn vẹn các vấn đề đó. Với ứng dụng từ việc ảo hóa trong sản xuất, các doanh nghiệp có thể tối đa hóa thiết kế của mình, khắc phục các lỗi trong kết cấu của sản phẩm, tiết kiệm chi phí sản xuất và vật liệu tạo nên sản phẩm, từ đó đưa ra được sản phẩm có chất lượng phù hợp với nhu cầu thực tiễn.

Một công nghệ đầy hứa hẹn trong tương lai

Không chỉ dừng lại ở phạm vi công nghiệp sản xuất và các công nghệ cao. Ứng dụng mà CAE đem lại rất tiềm năng, mặc dù chưa thực sự phổ biến ở các nước chưa phát triển, nhưng với sự đi lên của công nghệ số và sự kết nối toàn cầu thông qua mạng Internet, thì việc trao đổi các dữ liệu sản xuất, các đề án nghiên cứu và thực tiễn sẽ trở nên rộng khắp trên phạm vi toàn cầu.

Cũng có một số ứng dụng ít được biết đến vào các ngành khác như: viễn thông – liên lạc, công nghiệp năng lượng,… Thậm chí trong ngành công nghiệp đồ gia dụng, CAE đã góp phần tạo nên những sản phẩm đảm bảo chất lượng cao và giá thành ngày càng rẻ. Những sản phẩm được nâng cao chất lượng này đang ngày càng xuất hiện nhiều trong đời sống sinh hoạt của người dân.

Thậm chí, khi sử dụng các công nghệ tính toán, mô phỏng mở rộng tới lĩnh vực y học, nó cũng góp phần trong công việc chẩn đoán, đưa ra những định hướng điều trị có những bước tiến tích cực trong việc thay đổi và cải thiện tình trạng sức khỏe của những người bệnh trên quy mô lớn.

Trong tương lai, với làn sóng ảnh hưởng của Cuộc cách mạng Công nghiệp 4.0, lĩnh vực CAE sẽ ngày càng được ứng dụng rộng khắp ở các nước đang phát triển, đặc biệt là ở một nền công nghiệp Việt Nam còn non trẻ và đang hướng tới mục tiêu Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa. Hiện nay với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ trong lĩnh vực phần mềm máy tính, các lĩnh vực CAE đang dần được kết hợp với CAD/CAM/CAE toàn diện hỗ trợ đắc lực cho các ngành công nghiệp (với mọi quy mô và hình thức) và nhiều lĩnh vực khác. Điều đó vừa là cơ hội cũng như thách thức đối với một nền công nghiệp đang thời kỳ đổi mới toàn diện như ở nước ta.

Nguồn: meslab.vn

Tham khảo thêm tại website: adtsystems.vn

Chia sẻ bài đăng này
  , , , , , , , , ,


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *