CAE技術(shù)簡介及其在連接器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

CAE技術(shù)介紹及其在連接器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用Rev.012014/09/10CAE分析簡介CAE——ComputerAidedEngineering，計(jì)算機(jī)輔助工程,指用計(jì)算機(jī)輔助(以軟件為手段)求解分析&協(xié)助優(yōu)化復(fù)雜工程問題和產(chǎn)品性能,業(yè)界一般稱仿真分析或工程分析。CAE軟件目前主體是有限元分析（FEA,finiteelementanalysis）軟件，即基于有限元算法編制的軟件（其他數(shù)學(xué)算法，如有限差分，有限體積法不作討論）。結(jié)構(gòu)(碰撞、振動(dòng))流體(散熱，模流)電磁場(信號(hào)，射頻)聲學(xué)(音響…)光學(xué)(LED…)前處理軟件通用分析軟件專用分析軟件FEAsoftwareCAE技術(shù)的作用CAE技術(shù)最早始于上世紀(jì)60年代美國NASA為登月計(jì)劃而開發(fā)的分析程序（即MSC-NASTRAN的前身），目前CAE技術(shù)已廣泛應(yīng)用在航空航天，汽車，軍工，電子，建筑等諸多行業(yè)。設(shè)計(jì)制造測試失效分析提高設(shè)計(jì)質(zhì)量縮短設(shè)計(jì)周期降低成本增強(qiáng)彈性在產(chǎn)品制造之前確定合理的材料/制造方式模擬部分實(shí)驗(yàn)方案，節(jié)省時(shí)間與成本進(jìn)行事故分析，查找事故原因CAE分析的步驟1.幾何模型簡化2.網(wǎng)格劃分/類型3.載荷/材料參數(shù)4.求解方式選擇1.計(jì)算機(jī)求解設(shè)定2.跟蹤求解過程3.解決求解異?！?.圖像/數(shù)據(jù)輸出2.分析結(jié)果判讀3.設(shè)計(jì)建議/報(bào)告整理……running建模/前處理分析求解后處理/判讀~40%<10%~50%feedbackCAE工程師的技能要求專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論英文、計(jì)算機(jī)技能必要的CAD操作能力測試/實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力有限元算法、網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)…產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用知識(shí)…資料檢索、軟件調(diào)試、二次開發(fā)CAD模型簡化、優(yōu)化修改材料、力學(xué)，電/磁，流體…測試條件、約束方法有限元基礎(chǔ)理論分析對(duì)象有關(guān)的工程知識(shí)CAEengineerCAE是一個(gè)綜合性的學(xué)科，對(duì)CAE工程師的技能要求也比較寬泛，同時(shí)不同領(lǐng)域的CAE分析所要求的技能也不盡相同，大體可以綜合成如下幾項(xiàng)：CAE與DSN研發(fā)DSNRD（彈片/連接器）結(jié)構(gòu)/力學(xué)分析塑膠件模流分析（FPC/工業(yè)連接器）電-熱分析（FPC/高頻連接器）電氣性能分析SSHIT-riseSICAE應(yīng)用展示–彈片產(chǎn)品3D分析模型分析后處理材料參數(shù)(Materialproperty)材料厚度(僅針對(duì)shell模型)網(wǎng)格類型(S4R,C3D20R…)接觸對(duì)(interaction)邊界條件(變形量,固定方式…)在彈片類產(chǎn)品設(shè)計(jì)前段進(jìn)行力學(xué)分析，確認(rèn)彈片機(jī)械性能，在材料選用/結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上達(dá)到最佳化。CAE應(yīng)用展示–FPC電熱片產(chǎn)品3D分析模型建立分析后處理材料參數(shù)(Materialproperty)輸入電流(Currentinput)對(duì)流換熱系數(shù)(Convectioncoeff.)表面輻射(radiantemissivity)環(huán)境溫度(Ambienttemperature)溫度分布溫升過程FPC電熱片類產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行電-熱分析，確認(rèn)并優(yōu)化其線路電阻/溫度分布。CAE應(yīng)用展示–工業(yè)連接器產(chǎn)品3D分析模型建立分析后處理材料參數(shù)(Materialproperty)電流載荷(Currentinput)對(duì)流換熱系數(shù)(Convectioncoeff.)表面輻射(radiantemissivity)接觸面積(Ambienttemperature)大電流類連接器的電-熱分析與FPC原理相同，但涉及復(fù)雜的接觸情形，需要更多關(guān)注。Futureplan模流（HI）分析以及電性(SI)分析的在電子連接器行業(yè)應(yīng)用目前也相當(dāng)普遍：模流分析在設(shè)計(jì)段發(fā)現(xiàn)塑膠產(chǎn)品的注塑成型（流動(dòng)/收縮等）問題，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)。電性分析則根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和信號(hào)輸入，確定信號(hào)在經(jīng)過連接器時(shí)的損耗/干擾等。DSN目前正在根據(jù)產(chǎn)品的戰(zhàn)略布局對(duì)這兩個(gè)領(lǐng)域的