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Was ist CAE ? Eine Definition

Die Abkürzung CAE steht für Computer Aided Engineering, zu Deutsch rechnergestützte Entwicklung. Im technischen Bereich steht dieser Überbegriff für alle computerbasierten Konstruktions-, Berechnungs- und Simulationsverfahren, die den Entwicklungsprozess von Produkten signifikant beschleunigen. Bei diesen Methoden werden mithilfe von Hard- und Software Bauteilgeometrien erzeugt. Anschließend lassen sich mechanische, thermische oder hydraulische Belastungseigenschaften eines Bauteils direkt am Rechner simulieren.

Der Konstrukteur erzeugt zunächst mit der CAD-Software ein 3-D-Modell eines Bauteils, und hinterlegt somit parametrisch seine geometrischen Dimensionen fest. Man nennt dies auch Computer Aided Design (CAD). Den CAE- Programmen liegt eine mathematische Repräsentation der realen physikalischen Prozesse zugrunde. So können wir die zu erwartenden Einwirkungen von Kräften, Strömungen, Materialien, etc. nach der Einspeisung des 3-D-CAD-Modells berechnen.

was ist cae (computer aided engineering)
CAE-Beispiel: 3D- Modell Kunststoffteil

Welche Vorteile hat Computer Aided Engineering ?

Einen Vorteil vom CAE Engineering ist, Bauteile mit vorgegebenen Anforderungen bereits vor der physischen Produktion in zahlreichen Varianten visuell zu testen. Das heißt CAE Computer Aided Engineering ermöglicht es Entwicklungsteams, beispielsweise theoretisch funktionierende Elemente zu designen und direkt zu erproben. Deshalb meint der Begriff „Aided“ (Computer Aided Engineering – CAE) auch „unterstützend“, da dies eine unterstützende Funktion im Entwicklungsbereich ist. Somit ist es nicht jedes Mal nötig, neue teure Prototypen herzustellen oder aufwendige Experimentalreihen durchzuführen. Am Computer werden auf diese Weise wesentlich mehr Versuche in kürzerer Zeit realisiert.

Die Zeitersparnis durch CAE Engineering ist ein sehr wichtiger Faktor. Im Vorfeld können Hypothesen außerdem über das Design, die Geometrie oder die Belastbarkeit von Bauteilen richtig oder falsch bewertet werden und die Bauteilsicherheit somit massiv erhöhen.

Die Möglichkeit, die Ergebnisse einer Berechnung zu visualisieren, vereinfacht zusätzlich die Beurteilung. Sie stellen also eine sehr große Hilfe dar, ersetzen aber in keiner Weise die Notwendigkeit von physischen Bauteiltests. 

Was gibt es für typische Anwendungen ?

In den technischen Industriefeldern findet CAE Engineering deshalb zahlreiche Anwendungen. Man verwendet dies beispielsweise, um Belastungshypothesen von Produkten in der Entwicklungsphase zu testen. Des Weiteren um auch Eigenschaften von bereits produzierten Bauteilen weiter zu optimieren. Es werden somit Berechnungen zu  Spannungsverteilungen in mechanischen Systemen, Strömungsprozesse, Gießprozesse oder Mehrkörpersimulationen durchgeführt.

Finden Sie mehr über die Anwendung der CAE- Methodik heraus und welche Möglichkeiten der Einsatz dieser Technologie bietet.

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