Apri il menu principale

In informatica, Computer-aided engineering (spesso abbreviato come CAE, in italiano "ingegneria assistita dal computer") indica le applicazioni software che agevolano la risoluzione di problemi tecnologici tramite il calcolo numerico.

IMPIANTI INDUSTRIALI
Produzione industriale
Progettazione di prodotto
Progettazione di processo
Progettazione di sistema

Indice

Usi tipiciModifica

Tutti i problemi dell'ingegneria descrivibili da equazioni sono suscettibili di essere risolti con l'ausilio di programmi CAE. Tuttavia, le categorie di problemi più frequentemente risolti tramite software CAE sono i seguenti:

  • Simulazioni analogiche e simulazioni digitali di circuiti elettronici.
  • Calcolo di campi elettromagnetici (sia quelli desiderati, nel caso di progettazione di antenne, che quelli indesiderabili, nel caso di studio dell'interferenza elettromagnetica).
  • Calcolo statico o dinamico di strutture (in ingegneria civile o meccanica).

Utilizzo di un programma di CAEModifica

In generale, l'utilizzo di un programma CAE si compone di tre fasi:

  • Inserimento nel computer di un modello matematico del sistema fisico da studiare (anche detto pre-processing o data-entry);
  • Calcolo numerico sul modello (solving);
  • Visualizzazione ed analisi dei risultati (post-processing o visualization).

Il CAE dei primordiModifica

I primi sistemi di CAE erano condivisi da numerosi ingegneri, e non utilizzavano terminali grafici. Pertanto il loro utilizzo procedeva nel seguente modo:

  • L'ingegnere inseriva i dati numerici che descrivevano il modello in un pacco di schede perforate, oppure, utilizzando un minicomputer, li registrava su un nastro magnetico.
  • L'ingegnere consegnava a un operatore del centro di calcolo il pacco di schede o il nastro magnetico contenenti i dati, ed eventualmente anche quelli contenenti il programma di elaborazione.
  • L'operatore inseriva i dati nel computer e lanciava il programma.
  • Il programma leggeva i dati, eseguiva il calcolo e stampava i risultati su carta in forma alfanumerica, o, in alcuni casi, usando un plotter, in forma grafica.
  • L'operatore raccoglieva la carta stampata.
  • Infine, l'operatore consegnava all'ingegnere i risultati stampati.

Il CAE oggiModifica

Oggi tutti i sistemi CAE hanno un'interfaccia utente grafica (GUI) basata su personal computer o su workstation grafica. Per alcuni tipi di elaborazioni particolarmente onerose, è ancora necessario utilizzare un computer condiviso di grande potenza (supercomputer), ma tale accesso avviene via rete, senza la necessità dell'intervento di un operatore.

Pertanto, l'unico utente di un sistema CAE è l'ingegnere, che opera nel seguente modo:

  • Lancia l'applicazione all'interno dell'ambiente grafico del proprio computer.
  • Crea un nuovo modello oppure carica un modello precedente (aprendo un file esistente).
  • Modifica il modello cambiandone la forma o i parametri fisici.
  • Con un apposito comando, lancia l'elaborazione del modello. A seconda del tipo di elaborazione e della complessità del modello, tale elaborazione può richiedere da una frazione di secondo ad alcune ore.
  • Visualizza sullo schermo i risultati, sotto forma di tabelle numeriche, di diagrammi grafici, o entrambi.
  • Se non è soddisfatto dei risultati, modifica il modello e rilancia il calcolo.
  • Quando è soddisfatto dei risultati, salva il modello in un file e stampa tabelle e grafici.

Il CAD/CAEModifica

La fase di inserimento del modello matematico, trattandosi spesso di un modello avente una geometria complessa, viene effettuata con tecniche simili a quelle dei sistemi CAD. Alcuni programmi forniscono sia complete funzionalità di CAD che funzioni di calcolo numerico. Tali programmi sono detti di CAD/CAE.

Per esempio, un singolo programma di CAD/CAE può:

  • Permettere di disegnare un modello tridimensionale di un ponte stradale.
  • Presentare un'immagine realistica del ponte, in modo da valutarne l'impatto visivo.
  • Permettere di specificare i parametri fisici sui materiali che si intende usare per la costruzione.
  • Eseguire un calcolo di stabilità strutturale del ponte.
  • Stampare i disegni esecutivi che verranno usati in cantiere.

Voci correlateModifica

Altri progettiModifica

Collegamenti esterniModifica

Controllo di autoritàLCCN (ENsh89002586 · GND (DE4113196-4 · BNF (FRcb121847961 (data)