談如何成為CAE行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)人才

 隨著科技的發(fā)展，CAE技術(shù)已經(jīng)廣泛的運用各大行業(yè)中，越來越多的學(xué)生選擇CAE作為未來的職業(yè)方向，那么如何成為CAE行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)人才？

 總之，選擇了做一名CAE工程師就要做好埋頭學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備，你開始走向了力學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)以及現(xiàn)代工程的交叉地帶，迎接你的將會是各類紛繁復(fù)雜的現(xiàn)代工程問題。CAE是個大集合，橫向可以按科目分，縱向可以按工種分，今天小編給大家分享如何成為CAE行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)人才。

 先說教育，CAE技術(shù)人員自然絕大部分是工科背景。細(xì)分一下，在通用CAE行業(yè)土木、機(jī)械和電子大概份量差不多。只是電子專業(yè)的都抱著FEM去解麥克斯韋方程，所以力學(xué)CAE還是基本被土木和機(jī)械專業(yè)背景的分了。注意這是指通用CAE的應(yīng)用，而不是某具體專業(yè)方向；波音大部分CAE工程師還是航空航天系出身，美孚石油大部分研發(fā)工程師還是海洋和石油工程出身，但如果你踏進(jìn)MSC的大樓，應(yīng)用工程師和研發(fā)工程師大概土木機(jī)械一半一半。

 還有一部分少數(shù)的是應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的，這種背景有巨大的優(yōu)勢也有明顯的缺陷。

 所以，如果你是工程專業(yè)，對數(shù)值模擬有興趣，背景就已經(jīng)有了。你學(xué)到的彈性力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、電動力學(xué)等等，都是以后在這個行業(yè)的立足之本。數(shù)值模擬從業(yè)最重要的能力不是算出結(jié)果，而是知道算出的結(jié)果靠不靠譜。這些力學(xué)課以及后續(xù)專業(yè)課是你以后在屏幕面前有能力琢磨應(yīng)力圖顏色分布對不對的根本。基礎(chǔ)知識，需要厚積薄發(fā)；軟件，唯手熟爾。

 所以，在校的諸位，不要瞧不起書上的解析解，學(xué)結(jié)構(gòu)的多畫點彎矩圖，學(xué)流體的多畫點流線圖。這之后再看數(shù)值方法，就不至于被諸多細(xì)節(jié)糾纏。尤其是如果你有工業(yè)設(shè)計的經(jīng)驗，更能體會基本概念的重要。一個優(yōu)秀的工程師不僅能計算出精確結(jié)果，更在于能算個”back-of-the-envelope“式的大概。

 再來說仿真，當(dāng)我們從經(jīng)典方法步入數(shù)值計算，最大的障礙不是在諸位學(xué)生和從業(yè)者能力不夠，而是傳統(tǒng)教育科目設(shè)置落后。當(dāng)前大部分做模擬的，依然是在某個工科方向里被裹挾著揀起計算數(shù)學(xué)和程序設(shè)計。在國內(nèi)大部分學(xué)校，計算科學(xué)（不是計算機(jī)科學(xué)）仍然依附于其他專業(yè)。相反，像UTAustinICES這樣集中工程和數(shù)學(xué)人才到數(shù)值計算圈里面的教育和科研機(jī)構(gòu)，在國內(nèi)還需要大力推廣才能促進(jìn)CAE人才進(jìn)步。

 沒有相應(yīng)的教育支持，對很多人來說大部分CAE只能自學(xué)。

 首先，對于大部分CAE技術(shù)人員，你們今后可能不會寫一行程序，因為絕大多數(shù)工程問題是現(xiàn)成軟件解決的。這不是因為我身在商業(yè)軟件圈所以自我推廣。我自己也在做應(yīng)用工程師和學(xué)校的寫了很多程序，最大的問題，一是自己的程序往往只能解決非常狹窄和簡單的問題?？刂品匠套兞烁淖兞朔匠痰膶傩裕芏啻a就要重來。二是自己的程序面臨嚴(yán)重的驗證問題。你的代碼的bug，可能只在某一種邊界條件和某一種材料模型下才體現(xiàn)出來，而你自家程序的驗證往往都不能窮盡這些條件。你可能會說，上面這些原因是因為軟件設(shè)計不足。這沒錯，但是如果你走完了科學(xué)軟件工程的設(shè)計、代碼、驗證、質(zhì)量控制等流程，你也等于完成了一個軟件的開發(fā)。這對于一個工科背景的來說，要比花幾個月來熟悉nastran要難得多。所以，如果你的任務(wù)不是做研究發(fā)文章而是解決工程問題，你多半是應(yīng)用商軟。

 接下來給大家介紹需要學(xué)的東西，對于有限元有限差分，大多數(shù)人在學(xué)校里已經(jīng)打好了基礎(chǔ)。忘了的或者逃了課的，找本基本教材，學(xué)結(jié)構(gòu)的復(fù)習(xí)下結(jié)構(gòu)力學(xué)的位移法，學(xué)流體的復(fù)習(xí)一下守恒方程。因為結(jié)構(gòu)有限元的基本思想在位移法已經(jīng)體現(xiàn)了，流體的有限體積法不過是把守恒方程局部到單元里面再做離散。再次重復(fù)一下，對問題的物理理解才是最重要的。技術(shù)細(xì)節(jié)如高斯積分，只要知道它用來干什么就可以。

 有了以上這些基礎(chǔ)，剩下的就是實踐，如商軟培訓(xùn)、消化手冊、熟悉操作、結(jié)合本行業(yè)的規(guī)范做設(shè)計等等，這些是一個CAE工程師的入門日常。你的能力應(yīng)該體現(xiàn)在兩方面，一是對自己工程專業(yè)問題的理解，二是能把自己工程專業(yè)問題通過CAE軟件實現(xiàn)的能力。做鈑金的熟悉材料力學(xué)，同時精通接觸問題的建模，這兩樣就是你吃飯的家伙。在學(xué)習(xí)中，你會慢慢的接觸到更多的概念，不同的接觸模型的優(yōu)劣，不同的收斂參數(shù)的含義等等，這樣的迭代是所有優(yōu)秀工程師進(jìn)步的方式。

 如果做到了這些，你已經(jīng)是個CAE專業(yè)人才了。

 上面說的大部分人成為CAE應(yīng)用工程師的情況。對于工科出身工程師們，建議基本上就是立足基礎(chǔ)，在戰(zhàn)爭中學(xué)習(xí)戰(zhàn)爭。CAE是一門技術(shù)活沒錯，但也不要被學(xué)院派嚇得妄自菲?。簩W(xué)院派能寫柯西應(yīng)力的Jaumannrate表達(dá)，不見得能放好公差設(shè)計好一個齒輪。大家工作重點不同而已。

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