CAEとは

CAE(シーエーイー)とはComputer Aided Engineeringの略でコンピュータ支援工学やコンピュータ支援技術と訳され、
製品の設計・開発段階で構造の解析や強度・機能などに問題がないかシミュレーションを行うシステムのことを指します。
コンピュータが発達する以前は試作品を作成し、製品の構造や性能を検証するためコストや時間が必要でしたが、
CAEによってあらかじめ問題点を明らかにすることが可能になりました。

CAEのメリット

コストや時間の削減

試作品に問題があれば設計に差し戻して新たな試作品を作成し、問題が解決するまで何度も繰り返すこともありますが、
CAEを使用することによりコンピュータ上でシミュレーションを行うことができるので、試作品を作成するコストや
時間を大幅に削減することができます。

環境への配慮

試作品を作成するためには資材が必要となります。
また作成や廃棄、検証の内容によっては環境汚染につながる場合もあります。
CAEはすべてコンピュータ上での作業となるため、廃棄物や環境汚染の心配がなく、近年耳にするSDGsへの取り組みにもつながります。

検証困難・不可能なシミュレーション

例えば非常に高温となる条件下での耐火・耐熱の検証や真空状態、無重力空間での検証など、実際に行うことが困難・
不可能な内容でもCAEであればシミュレーションを行うことができます。

CAEの流れ

CADで作成した形状をベースに必要な条件を入力し、計算を行います。
その結果を分析し表示するのが大まかな流れになります。
その結果をフィードバックし必要に応じて解析を繰り返すことで目標性能を達成し、製品の製造に着手することと
なります。

CAEの種類

CAEが適用される分野は多岐にわたり機械工学、電気・電子工学、建築・土木工学などがあります。
各分野では最適な方程式を用いたソルバーで計算処理が行われます。
そのため解析の種類も構造解析、流動解析、熱伝導解析、音響解析、振動解析など多種多様です。
中でも、多く用いられる有限要素法では個体をメッシュ状に細かく分割し数値解析を行っています。
計算精度を上げるにはより細かなメッシュを使用することになりますので計算時間もそれに比例して多くを要します。