<CAEって何?>

#1999-09-15# まさくん#
初めまして!!
いま卒論をCAD,CAEの融合利用による動的設計ということで、取り組んでいます。
毎週教授から課題が出され、今までにオイラー法、ルンゲクッタ法、ニューマークβ法、
ダランベール、極値問題、ラグランジュの未定乗数法、ペナルティ法、といろいろ、勉強
(独学)してきました。また四棒リンク機構の運動方程式もいろんな方法で求めたりしました。
しかし、それが、CAEにどのように使われるのか、分かりません。分からない状態で、やっていても
意味がないので、いろいろ調べましたが、まだいまだに理解できません。
先日教授に、自分自身がまだCAEについて理解できていないので、調べて、提出したのですが、
CAT(testing)と勘違いしていない???と言われてしまいました。
それでまた自分の頭の中は整理不能の状態。
こんなまだCAEの超初心者に教えていただきたい。上記の色々な方法はどのようにCAEに活用されるのですか
また根本的なことですけどCAEってどういうことを言うのですか???
こんなおバカさんに愛の手をさしのべてください。

#1999-09-15# ギブソン#
「まさくん」勉強、大変ですね。がんばってください。
私から見れば、基礎からきっちりと勉強されているようで、
うらやましい限りです。
さて、一寸だけ、概念的なことをお話します。何かの役にたてればと、、、
私は次のように解釈しています。
「CAE」:コンピュータによる工学への支援。
CAEは広義と狭義の概念がありますが、ここでは狭義を意味しています。
「CAT」:コンピュータによるテストへの支援。
主に、実験モーダル解析から始まったと思います。
つまり、CAEでは、振動(モーダルパラメータ)を計算で求めますが、
CATでは、振動データを実験によって計測し、それをコンピュータ処理して、
モーダルパラメータを求めます。最近、三次元測定器での計測にもCATという人もいます。
>
>上記の色々な方法はどのようにCAEに活用されるのですか
>
これらの手法は通常、プログラムの中に組み込まれており、解析する人の多くは、概念的に知っている程度で、
具体的なプログラムまでは知らないのではないかと思います。しかし、プログラムが中では、
これらのアルゴリズムで動いているため、収束などを設定において、最低限のことは知らなければなりません。
つまり、「CAE」の分野において、解析のプログラムを開発する人とそのプログラムを使う人がいるということです。
どちらも精通したに超したことはないのでしょうが、なかなか難しいことと思います。
がんばって、下さい。
(編集担当：Matsui 2001/12/10)

<CAEって何?>

#1999-04-24#　Miy#
こんな質問で失礼します。
CAD/CAMは知ってますがCAEってなんですか?
どなたか教えて下さい。お願いしまーす。

#1999-04-27#　小林 篤央#
みなさん、ご返事がないので、恐れをかえりみず、当方でご回答
させていただきます。(なぜ回答がないのだろう?)

さて、CAEとはComputer Aided Engineeringの略で翻訳すると
「コンピュータ支援による工学」といったところでしょうか?
CAEの概念は1980年にSDRC(米)が提唱してからだいぶイメージが
変わってきたように思います。

CAD/CAM/CAEという言い方をする方が多いですが、本当は仕事の
流れからいってCAE/CAD/CAMと言った方が正確だと思います。

現在は、FEM(有限要素法)を中心に各種解析することをCAEと
呼ぶことが多いです。
(編集担当：Matsui 2001/12/10)

<CAEの歴史>
#Hiroy#1999-01-26#
みなさん、こんにちは。
私はCAEの初心者で、ソルバが解析プログラムという事ぐらいしか知りません。
詳しい事はわからないのですが、ソルバは昔からあって、プリプロセッサやポストプロセッサを
各ソフト会社が開発してきたと小耳にはさみました。
(1)この辺の歴史はどのように変わってきたのでしょうか?どのように便利になってきたのか?
(2)NASTRANとは何ですか?
詳しい方がいらっしゃったら教えてください。

#某社SE#1999-01-28#
Hiroyさん、こんにちは

私の知っていることで良ければ、参照してください。

1) プリポストについて
ソルバーと言うのは、有限要素法などの数値解法を用いて応力解析、固有値解析、流体解析等を行うソフトウエアです。
このソフトウエアには入力データとしてモデル形状(節点位置等)、要素情報(形状、厚さなど)、材料特性(ヤング率など)
、境界条件(荷重、拘束の位置、方向等)を入力する必要があります。
当初はテキストファイル等を用いて(さらに以前はパンチ穴をあけたカード)数値データを入力していました。
有限要素法の参考書にはプログラムリストなどが載っているものもありますが、そのプログラムのデータ入力方法のような形です。
しかし、それでは主に数字が並んでいるだけなので、実際に自分が入力したデータが意図した形になっているかどうかが視覚的に確認できず、
入力ミスなどをチェックするのが大変です。
そこで、コンピュータのグラフィック機能を使って、入力したデータを視覚的に確認使用としたのがプリプロセッサ―と
よばれるものの始まりのようです。
これは、最初は入力したデータを読み取ってモデル図を見せるだけでしたが、やがて入力したものがすぐ確認できる
”会話形式”と呼ばれるものが主流となりました。
今では、使用目的、値段によって機能は様々ですが
図面作成-CADに近い機能
メッシュ作成(要素分割)-全自動(半自動)でおこなえるものもある
要素特性、境界条件、荷重条件-マウスでモデル上の場所を選択して入力
などの機能がついているものが一般的のようです。
また、3次元CADで作成したモデルをそのまま取り込める(と言っても使うには少し手直しが必要な場合もありますが)ような機能もあります。
プリプロセッサ―に対して、ポストプロセッサーと言うものがあり、これを用いれば、ソルバーが計算した数値結果を視覚的に見ることができます。
例えば変形図、応力の等高線図などが見れます。
多くのソフトはプリプロセッサ―とポストプロセッサーが一体となりひとつのソフトになっていて、プリポストという形で売られています。
また、ソルバーとプリポストが一体となったものや、CADの一部としてプリポスト機能がついているもの、
さらにそれに加えソルバーがついているものなど形は様々です。
特定のソルバー専用のもの、いくつかのソルバーに対応できるものもあります。

2.NASTRANについて
NASTRANとは主に構造解析が扱える汎用のソルバーです。
元々、30年ほど前にNASAで企画して数社で作成したプログラムのようですが、それを元に、現在では様々な会社が開発販売をしており、
入力方法は同じでも値段、信頼度等異なるようです。
現在の開発元としてはMSC、CSAなどが有名のようです。
もう化石みたいなソフトと言う人もいるようですが、現在でも線形解析を中心にその信頼性から多くの大手企業で使われているようです。
(編集担当：Matsui 2001/12/10)