将其投入使用
举例而言,考虑这样一位 CAD 设计师:他/她接到研制减震器的任务,于是从 CAD 库中调出当前一代的产品模型。由于使用了工程计算软件,这位新设计师看到了原始设计师所做的详细假设和决策。例如,计算可能显示减震器原来计划用于某种尺寸的轴,后来经过修改以适应另一个尺寸的轴。知道了此信息后,此设计师可以确定原始设计师必须进行的任何折衷(例如轴间隙或振动阀值的折衷)可能会影响到新设计的哪个地方。
此信息帮助这位新设计师重复使用上一代的设计,从而节省了大量时间并最大程度降低了成本,同时还使产品保持高质量。
自动捕捉工程计算在其他方面也提供了帮助。例如,在对元件或材料执行全面的分析之前,CAD设计师可以执行初步的分析(它所需的计算因过于困难或耗费时间而无法手动执行),以预测元件或材料的行为。通过这样做,设计师可以收紧将传递给分析软件的假设的范围,从而省下执行不必要的测试所需的时间和费用。
适用的地方
PTC 的Mathcad工程计算软件中的工作表结合了自然数学符号和图表,使工程师能够完整记录计算。
工程计算已证实为在设计周期的所有阶段(从概念到制造)中都很有用,而且通常必不可少。以下是一些示例:
概念规划 在此阶段中,通过解答有关基本外形和装配的顶层问题来及早调整大小或进行验证,从而节省时间。例如,为了研制一种制冷装置, CAD 设计师可以使用工程计算软件了解管道是否适合冰箱的外壳。同样,手机设计师可以检查印刷电路板、扬声器或麦克风的基本装配情况。
需求定义 此阶段通常涉及到召开项目团队会议,与会者包括设计工程师、营销或业务开发员工、项目经理和其他人,甚至还可能通过视频会议让客户参加进来。在此阶段中,工程师可以使用工程计算软件执行“高速储存数学计算”,以研究可能在会议中提出的备选方案。
在这里,即时执行数学计算可让工程师利用会议成员的自发行为来提出和解决重要的问题。由于这些重要的计算将被保存以便以后进行审阅,因此,设计师知道有关各方均完全了解问题和商定的解决方案,从而可以放心地继续进行。
设计建模 设计工程师通过查找可以重复使用的以前的零件或组件开始此阶段。再以研制减震器为例,设计师可以从 CAD 库中检索当前一代的模型,以及使用了该减震器的任何轴或其他组件。如果这些文件包含工程计算,则设计师可能可以通过准确了解原始设计师工作的相关情况和折衷节省宝贵的时间。
分析 工程计算软件对于支持行业标准有限元分析 (FEA) 和其他工具的预处理和后处理可能非常有用。作为预处理器,工程计算软件帮助执行顶层假设的基本大小调整和测试,因此可以突出显示提交给分析应用程序的问题。此洞察力使工程师能够避免将时间浪费在方向错误的分析项目上;完整的FEA模拟可能要执行几个小时,因此,对于使分析变得尽可能有意义是有利的。