O que é CAE – Introdução à Engenharia Assistida por Computador

26. Juni 2024 Roberto Magalhães

O que é CAE?

A Engenharia Assistida por Computador (CAE) é um campo emergente que leva o CAD a outro nível.
Embora o CAD seja útil na criação de modelos 2D e 3D de um produto, o software CAE permite uma análise de engenharia mais profunda dos objetos.

CAE, portanto, encontra aplicações em áreas de engenharia como dinâmica de fluidos, cinemática, análise de tensão, análise de elementos finitos, etc., normalmente no que diz respeito ao desenvolvimento de produtos. CAE abrange não apenas CAD, mas também Fabricação Assistida por Computador (CAM), Análise de Elementos Finitos (FEA), Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) e alguns outros aspectos da engenharia. Simplificando, você pode criar objetos 2D e 3D usando CAD, enquanto analisa como esse objeto se comportará usando ferramentas CAE. As ferramentas de projeto automatizadas fornecidas pelo CAE transformaram a análise de engenharia de uma experiência prática em simulação virtual.

Engenharia auxiliada por computador (CAE) é o amplo uso de software de computador para auxiliar em tarefas de análise de engenharia.

As áreas CAE cobertas incluem:

Análise de tensões em componentes e montagens utilizando Análise de Elementos Finitos (FEA);
Análise térmica e de fluxo de fluidos Dinâmica de fluidos computacional (CFD);
Dinâmica Multicorpo (MBD) e Cinemática;
Ferramentas de análise para simulação de processos para operações como fundição, moldagem e conformação por prensa.
Otimização do produto ou processo.

Introdução à Engenharia Assistida por Computador

Os softwares utilizados para analisar ferramentas geométricas CAD que foram desenvolvidas para apoiar essas atividades são considerados ferramentas CAE. Ferramentas CAE estão sendo utilizadas, por exemplo, para analisar a robustez e o desempenho de componentes e montagens. O termo abrange simulação, validação e otimização de produtos e ferramentas de fabricação. No futuro, os sistemas CAE serão os principais fornecedores de informações para ajudar as equipes de projeto na tomada de decisões. A engenharia auxiliada por computador é usada em muitos campos, como nas indústrias automotiva, de aviação, espacial e de construção naval.

Três etapas no processo de engenharia assistida por computador CAE

Em geral, existem três fases em qualquer tarefa de engenharia auxiliada por computador:

Pré-processando – definir o modelo e os factores ambientais a aplicar-lhe. (normalmente um modelo de elementos finitos, mas métodos de faceta, voxel e folha fina também são usados)

Solucionador de análise (geralmente realizado em computadores de alta potência)

Pós-processamento de resultados (usando ferramentas de visualização)

Benefícios do CAE

Como a simulação da realidade consome menos tempo, os processos CAE economizam tempo e dinheiro
CAE reduz os erros no processo de projeto e desenho
Os impactos da alteração de parâmetros em um sistema podem ser estudados com mais precisão
Robustez e desempenho de componentes e conjuntos podem ser analisados
CAE permite fácil visualização e melhora projetos
CAE ajuda na facilidade de fabricação

Aplicações de CAE
As aplicações CAE suportam uma ampla gama de disciplinas ou fenômenos de engenharia.

Análise de tensões e dinâmica em componentes e conjuntos usando análise de elementos finitos (FEA)
Análise térmica e de fluidos usando dinâmica de fluidos computacional (CFD)
Cinemática e análise dinâmica de mecanismos (dinâmica multicorpo)
Análise acústica usando FEA ou um método de elementos de contorno (BEM)
Simulação de eventos mecânicos (MES)
Análise de sistemas de controle
Simulação de processos de fabricação como fundição, moldagem e conformação por prensagem
Otimização do produto