Ավտոմատացված նախագծում

**Ավտոմատացված նախագծում (ԱՆ),** լայնորեն կիրառվող տեխնոլոգիա է, որն օգնում է ինժեներական վերլուծության հետ կապված խնդիրների լուծմանը: Տեխնոլոգիայի ցանկացած օգտագործում ինժեներական խնդիրները լուծելու կամ դրանց լուծմանը օգնելու համար մտնում է այս հասկացության մեջ:

## Ակնարկ
Համակարգչային գրաֆիկայի և արագության շարունակական բարելավման հետ մեկտեղ, ԱՆ-ն օգնում է ինժեներներին կատարել բարդ և ժամանակատար առաջադրանքներ՝ տեղեկատվություն մուտքագրելով և կոճակ սեղմելով: 

Այն ներառում է  finite element analysis (FEA), computational fluid dynamics (CFD), multibody dynamics (MBD), երկարակեցություն և օպտիմալացում: Այն մաս է կազմում ավտոմատացված նախագծման  (computer-aided design (CAD)) և ավտոմատացված արտադրության (computer-aided manufacturing (CAM)) որոնք ընդհանուր առմամբ կոչվում են  «CAx»։

CAE տերմինն օգտագործվում է համակարգչային տեխնոլոգիաների օգտագործումը ինժեներական ոլորտում ավելի լայն իմաստով նկարագրելու համար, քան պարզապես ինժեներական վերլուծությունը: Այս համատեքստում է, որ տերմինը ստեղծվել է Sdrc-ի հիմնադիր Ջեյսոն Լեմոնի կողմից 1970 թվականի վերջի: Այնուամենայնիվ, այսօր այս սահմանումն ավելի հայտնի է CAx և PLM տերմիններով։

CAE համակարգերը առանձին-առանձին դիտվում են որպես առանձին հանգույց ընդհանուր տեղեկատվական ցանցում, և յուրաքանչյուր հանգույց կարող է փոխազդել ցանցի այլ հանգույցների հետ:

## CAE փուլերը
CAE-ի տարածքները ներառում են․
*Բաղադրիչների և հավաքների լարման վերլուծություն, օգտագործելով վերջավոր տարրերի մեթոդը (finite element analysis - FEA)
*Ջերմային հոսքերի և հեղուկ միջավայրի վերլուծություն, հաշվողական հիդրոդինամիկա  (computational fluid dynamics - CFD)
*Բազմաստիճան դինամիկա (Multibody dynamics -MBD) և կինեմատիկա
*Վերլուծական գործիքներ տեխնոլոգիական գործընթացների մոդելավորման համար, ինչպիսիք են ձուլումը, ներարկման ձևավորումը և ճնշման դրոշմումը
*Ապրանքի կամ գործընթացի օպտիմիզացում

Ընդհանուր առմամբ, ավտոմատացված նախագծման ցանկացած խնդիր բաղկացած է երեք փուլից
*Նախնական մշակում - մոդելի և շրջակա միջավայրի գործոնների որոշում, որոնք կկիրառվեն դրա վրա (Սովորաբար սա, իհարկե, տարրական մոդել է, բայց օգտագործվում են նաև երեսպատման, վոքսելի և բարակ տերևի մեթոդներ): նախնական մշակման համար օգտագործվում են հետևյալ մեթոդները
*Վերլուծիչ (սովորաբար կատարվում է հզոր համակարգիչների վրա)
*Արդյունքների հետմշակումը (վիզուալիզացիայի գործիքների օգտագործմամբ)

Այս ցիկլը կրկնվում է ավելի  հաճախ կամ ձեռքով, կամ օգտագործելով առևտրային օպտիմալացման ծրագրակազմ

## CAE ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ
CAE գործիքները լայնորեն օգտագործվում են ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ:Դրանց օգտագործումը թույլ է տվել ավտոարտադրողներին կրճատել արտադրանքի մշակման ծախսերն ու ժամանակը, միաժամանակ բարձրացնելով իրենց արտադրած մեքենաների անվտանգությունը, հարմարավետությունն ու ամրությունը։ CAE գործիքների կանխատեսող հնարավորություններն այնքան են զարգացել, որ նախագծի ստուգման մեծ մասն իրականացվում է համակարգչային մոդելավորման (ախտորոշման) միջոցով, այլ ոչ թե նախատիպի ֆիզիկական փորձարկման միջոցով:  CAE-ի հուսալիությունը հիմնված է բոլոր համապատասխան ենթադրությունների վրա, որպես աղբյուրի տվյալներ և պետք է սահմանի կրիտիկական աղբյուրի տվյալները։ Չնայած CAE-ի ոլորտում շատ հաջողություններ են գրանցվել և լայնորեն օգտագործվում են ինժեներական ոլորտում, ֆիզիկական փորձարկումները դեռ անհրաժեշտ են: Այն օգտագործվում է մոդելը թարմացնելու և ստուգելու, բեռներն ու սահմանային պայմանները ճշգրիտ որոշելու և նախատիպը վերջնական հաստատելու համար:

## The future of CAE in the product development process
Չնայած CAE-ն ամուր հեղինակություն է ձեռք բերել որպես ստուգման, անսարքությունների վերացման և վերլուծության գործիք, այնուամենայնիվ, կա կարծիք, որ բավականաչափ ճշգրիտ արդյունքներ են ստացվում նախագծման վերջին փուլերում, որպեսզի իսկապես ազդեն նախագծման գործընթացի վրա: Կարելի է ակնկալել, որ սա խնդիր կդառնա, քանի որ ժամանակակից արտադրանքը դառնում է ավելի բարդ: Դրանք ներառում են խելացի համակարգեր, ինչը հանգեցնում է բազմաֆիզիկական վերլուծության աճող անհրաժեշտության, ներառյալ հսկիչները, և պարունակում են նոր թեթև նյութեր, որոնց ինժեներները հիմնականում ծանոթ չեն: 
CAE ծրագրային ապահովման ընկերություններն ու արտադրողները անընդհատ փնտրում են գործիքներ և գործընթացների բարելավումներ , այս իրավիճակը փոխելու համար: 

Ինչ վերաբերում է ծրագրակազմին, ապա նրանք անընդհատ ձգտում են զարգացնել ավելի հզոր լուծիչներ, ավելի լավ օգտագործել համակարգչային ռեսուրսները և օգտագործել ինժեներական գիտելիքները նախամշակման և հետագա մշակման համար: Ինչ վերաբերում է տեխնոլոգիական գործընթացին, ապա նրանք փորձում են հասնել ավելի լավ համապատասխանության 3D CAE-ի, 1D համակարգի մոդելավորման և ֆիզիկական փորձարկման միջև: Այն պետք է բարձրացնի մոդելավորման իրատեսությունը և հաշվարկման արագությունը: 

CAE ծրագրային ապահովման ընկերություններն ու արտադրողները փորձում են ավելի լավ ինտեգրվել CAE-ին արտադրանքի կյանքի ցիկլի ընդհանուր կառավարման մեջ: Այսպիսով, նրանք կարող են արտադրանքի զարգացումը կապել դրա օգտագործման հետ, ինչը անհրաժեշտ է խելացի արտադրանքի համար: Այս առաջադեմ ինժեներական գործընթացը կոչվում է նաև կանխատեսող ինժեներական վերլուծություն։

## Առաջարկություններ

## Հետագա ընթերցում

* B. Raphael and I.F.C. Smith (2003).* Fundamentals of computer aided engineering.* John Wiley. .

## Արտաքին հղումներ

* Why do we need a CAE Software or Numerical Simulations?
* Computer Aided Engineering Journal WP:LINKROT  (FEA, CAD, ...)
* Integrated Computer Aided Engineering Journal
* CAE AVI-gallery at CompMechLab site, Russia
* Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering
* Predictive engineering analytics

Կատեգորիա:Ինֆորմատիկա
Կատեգորիա:Ինֆորմացիոն համակարգեր
Կատեգորիա:Մեքենաշինություն
Կատեգորիա:Տեխնիկա
Կատեգորիա:Տեխնիկական գիտություններ
Կատեգորիա:Տեղեկատվական տեխնոլոգիաներ