CAE是计算机辅助工程的英文简写，所涵盖的范围甚是广泛。现在很多人提到CAE，总是联想到结构有限元计算，更有甚者认为有限元就是CAE。还有人把所有的工程数值计算都称作有限元。本文就这一话题，来谈谈关于CAE的那点事儿，以最粗浅的文字来讲述CAE所涉及的东西。

一、到底是什么

       CAE（Computer Aid Engineer，计算机辅助工程）。按中国话的语法习惯，“计算机辅助工程”是不太容易理解的，工程有什么好辅助的呢，这里可以换一种说法：“计算机辅助工程计算”，是不是觉得好理解了些呢。将CAE理解为计算机辅助工程计算，以与计算机辅助工程设计（CAD）相区分，以避免混淆。又有人问了：“工程计算指的是什么？工程上有什么需要计算的？设计完了不就OK了么？”那么我要问了：“设计的出来的各种数据是凭空想象出来的么？产品的长宽高、材料的性能要求、加工装配要求等等各种要求是拍脑袋得到的么？难道不需要计算？”。因此在工程上，CAE所做的计算工作是用于产品设计的，是为产品设计服务的。在产品设计的前期、中期及后期，都有可能会应用到CAE。在前期，CAE主要用于概念设计；在中期，CAE主要用于优化设计；在后期，CAE主要用于性能校核。CAE的位置越靠前，对产品设计越有利。很不幸的是，目前我们国家CAE的应用大部分用于产品设计末期。

       总结：CAE是一种利用计算机解决工程设计中的计算问题，并利用计算结果数据指导工程设计的方法及手段。有限元只是一种数学方法，其全称是“有限单元法”，是一种求解偏微分方程的数值方法。其实此类的方法很多，除了有限元法外，还有诸如有限体积法、边界元法、谱方法等等，多达N种，数都数不清。就拿有限元应用最广泛的结构应力计算领域来讲，实际上可以计算结构应力的数学方法很多，有限体积法和边界元法都能做这事儿，而且最近闹得比较火的无网格法、格子-波兹曼方法也可以解决这类问题。实际上结构应力计算就那么个偏微分方程，不管用什么方法，目的都是为了求解那个方程而已。

二、能干些什么

       CAE能干很多的事情。粗略来说，CAE可应用于以下一些领域：

       1、结构应力计算。这是一个很常见的CAE应用领域，包含的范围及其广泛。常规计算包括静力学计算、模态计算、谐响应分析、谱分析、随机响应分析，更复杂的还包含疲劳计算、裂纹扩展分析等等。

       2、流体流场计算。流体计算是CAE另外一个重要的应用领域。流体计算通常包括常规的流动计算、传热计算、多相流计算、化学反应及燃烧等等。

       3、电磁场计算。其中高频电磁场与低频电磁场又分别包含有不同的计算内容。

       4、声学计算。气动声学与振动声学是两个主要的声学计算领域。

       5、多体动力学计算。机械领域应用相当多的场合，主要用于分析机构在运动过程中的速度、加速度等物理量。

       6、光学计算。（对此领域不熟悉，不过的确是一个很大的CAE应用领域）。

       7、多物理场耦合计算。以上各种计算搅和在一起，随着计算机性能的不断增强，越来越多的工程问题可以考虑多物理场耦合计算。

       8、系统仿真。（此领域不怎么熟悉，不过也是一个大的CAE应用领域）。

       9、优化设计。工程优化问题通常涉及到大量的数值计算，同时优化设计还需要配合实验设计。

       当然可能还有很多其他的领域并未包含进去，不过应该说是包含了大部分的领域。CAE包含的范围实在是太广泛了，因此单纯的去提CAE能干什么，并不是一件很理智的事情。

       总结：CAE的应用范围及其广泛，不讲领域而单纯的去讲CAE的话题是没办法继续下去的。