我大学毕业后的第一份工作是做cae。未来会怎样?

目前,作为一名CAE工程师,熟悉或掌握两三个CAD、CAE软件的情况并不少见。从本世纪初至今,有限元理论日趋完善,有限元软件公司的编程、运营、销售日趋成熟,国内有限元软件市场逐渐饱和,CAE工程师面临的工作环境也今非昔比。

1网格不再是CAE工程师上大学时的专利。CAE课程主要是入门。一门课一个学期需要学习五六种CAE软件,每个软件平均接触时间不到五个小时。教学老师在介绍一款软件时,会找熟悉该软件操作的研究生学长来指导操作和教学。当时对于能分格子,能算出结果云图的兄弟们来说,敬佩之情犹如滔滔江水,如同黄河泛滥一发不可收拾。在那个年代,画格子真的是个技术活。

从几何排列、修剪切割到网格划分,网格的质量直接取决于软件操作人员的划分思路和操作技术。如今,随着各大有限元软件公司的快速发展,主流CAE和CAD软件版本的更新速度越来越快,每一次软件版本更新都把软件本身带得更加智能化、自动化和人性化,也就是更加傻瓜式。虽然网格划分仍然占据CAE工程师工作时间的主要部分,但不可否认现在网格划分更快更简单。在过去的二十年里,电网划分经历了从人工到半自动再到自动的转变。即使是现在,很多CAD软件都有自己的分析模块,比如ANSYS的Discovery LIve和Discovery Aim模块。CAE过程很机械很笨,网格划分也很简单,但是计算并没有因为网格划分过程的简化而失去精度。

对于很多CAE初学者来说,在CAE软件中画网格往往需要一两天的时间,质量和计算精度还不如在CAD软件中十分钟。虽然CAE工程师经常被外界称为网格工程师,但我认为只有本世纪初及之前的CAE工程师才真正符合这个称呼。网格划分的简单化和愚蠢化使得CAE分析的门槛降低,预处理技术的重要性日益降低,CAE工程师的职位变得尴尬。有人会说,CAE软件操作可以普及,可以被CAD工程师替代,但是CAE工程师的专业理论基础是替代不了的。然后我问CAE工程师,有多少人在工作中运用理论知识?大多数人的工作只是为了项目,项目只需要结果。CAE软件的可操作性越来越强,CAE行业的准入门槛越来越低。就像一个医生说的,找一个高中毕业的孩子,训练三个月,你可以画个格子,不告诉他为什么。当然有点夸张,但事实是,虽然CAE工程师在之前的加工工艺上还能独树一帜,但越来越不能保证CAE工程师在未来有竞争力。

然后我问CAE工程师,有多少人在工作中运用理论知识?大多数人的工作只是为了项目,项目只需要结果。CAE软件的可操作性越来越强,CAE行业的准入门槛越来越低。就像一个医生说的,找一个高中毕业的孩子,训练三个月,你可以画个格子,不告诉他为什么。当然有点夸张,但事实是,虽然CAE工程师在之前的加工工艺上还能独树一帜,但越来越不能保证CAE工程师在未来有竞争力。

2结构优化成为新宠。当CAD软件开始分析计算的时候,CAE软件不再满足于分析计算,而开始关注结构优化。拓扑学的发展支持了CAE软件在这方面的可行性。从20世纪70年代开始,CAE就具有了拓扑优化的功能。经过几十年的发展,各种优化软件层出不穷...虽然CAE软件在40多年前就被引入到结构优化中,但中国的CAE领域只是近几年才开始关注这方面。原因是中国制造业经过这些年的发展,已经开始从制造向创造转变。虽然目前只是模仿和改造,但至少说明它在向这个方向发展。

各大仿真论坛的热搜词汇里肯定有一个词,就是结构优化,似乎能说明一些问题。优化成为CAE的新宠是必然的。抛开行业的需求,从CAE工程师本身来看,首先,随着网格划分的自动化,分析计算不再是CAE的专利,CAE工程师在这方面的竞争力大不如前;其次,相对于分析计算,优化还是需要一些理论基础的,这就意味着优化的门槛会比较高,至少近几年不会被其他行业“噎死”。目前一些CAD软件也有优化功能。虽然其算法、效率、合理性不如CAE软件,但省略了预处理,计算结果也有一定的参考价值。最重要的是,它表明结构优化也有简单化的倾向。

3CAE工程师的发展方向。能够画出高质量的网格,做分析计算,是旧时CAE工程师的要求。当然,如果没有追求更高的目标,做到以上两点也不错。

展望未来,个人认为,CAE工程师的方向应该是:

①优化。说了这么多,总的来说,优化是CAE工程师目前以及未来很长一段时间的优势。除非中国制造业打算一直靠抄袭生存,否则,只要制造业需要创新创造,就需要自主设计,只要制造业需要自主设计,就需要结构优化。

②编程。CAE软件的用户界面系统使CAE工作成为窗口操作,但其核心是计算机语言程序。如果网格分析计算是小学学历,学优化最多是初中生,但如果熟悉编程就是大学毕业了。因为我说的编程不仅仅是“Hello World”,还有程序背后的机械原理。遗憾的是,估计100个人里没有一个能熟练编程和掌握有限元原理的。