Computer aided engineering

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CAE – Computer Aided Engineering
Engenharia Auxiliada por Computador ou Computer Aided Engineering (CAE) é uma ferramenta de trabalho que utiliza o computador para dar suporte à engenharia auxiliando-a no desenvolvimento de projetos, por meio de análises predefinidas, tais como: análises estáticas, dinâmicas, térmicas, magnéticas,de fluidos, acústicas, de impactoe simulações, fazendo do CAE uma ferramenta poderosa para redução de custos de um projecto e minimizado o tempo de lançamento do produto final.

Definição
O CAE está sustentado em ferramentas de CAD avançadas, as quais permitem não apenas definir as dimensões do produto concebido, como também outras características, como materiais, acabamentos, processos de fabricação ede montagem e até interacções com elementos externos, como forças aplicadas, temperatura, etc.
Assim, pode-se criar protótipos virtuais dos produtos, simulando sobre eles as condições de uso e, assim, efectuar estudos prévios do fabrico sobre aspectos tais como; aestabilidade, a resistência e outros comportamentos. Para estes estudos empregam-se amplas bases de dados e técnicas de análisepor elementos finitos, programadas em módulos, que se integram nas ferramentas de CAD/CAE.
O CAE pode ser utilizado na elaboração de um projecto, na análise e na avaliação dos níveis do produto, verificado o produto quanto á sua funcionalidade, encaixes e design, podendo reavaliá-los; permite a verificar se as necessidades são compatíveis com a capacidade de produção; e reduz drasticamente o tempo gasto comcálculos operacionais.
O processo principal do CAE é o método de análise por elementos finitos (MEF), mas existem outras como por exemplo a simulação mecânica do evento (MES), fluidodinâmica computacional térmica e fluida da análise de fluxo (CFD).
O MEF considera que um produto de forma irregular pode ser subdividido em elementos finitos de tamanho menor, que podem ser tratados individualmentepor uma fórmula detensão, sendo o efeito agregado a soma dos efeitos de todos os elementos finitos do objecto. Para simular, através de elementos finitos, o comportamento de um objecto, é necessário modelar-se o produto em três dimensões. Há sistemas computacionais que integram funções de CAD e MEF. A análise por elementos finitos não é restrita apenas a estruturas mecânicas, podendo seraplicado aos vários problemas sob forma arbitrária, cargas e condições de contorno quaisquer. Outra vantagem do método é a semelhança física entre a malha de elementos finitos e a estrutura real, facilitando a visualização dos resultados da análise.
Há três fases em todas as tarefas do CAE:
* Pré-processamento – tem início com a definição do modelo geométrico do objecto e dos factores ambientais, apartir dos quais se obtêm os dados necessários para se poder analisar o comportamento do objecto. O modelo geométrico pode ser mais ou menos complexo, em função da dificuldade que apresenta a geometria real do objecto, ou da capacidade informática disponível. Tipicamente utiliza-se um modelo finito de elemento, mas o Facet, o Voxel e os métodos finos de folha também podem ser usados;
*Processamento, executado geralmente em estações de trabalho;
* Pós-processamento dos resultados, usando ferramentas de visualização.
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Vantagens do CAE
Os sistemas CAE têm as seguintes vantagens:
* O tempo e o custo utilizado na realização de um projecto serão menores, pois o melhoramento doproduto e as suas possíveis correcções podem ser realizadas de forma mais rápida e segura com a utilização de computadores;
* Alterações podem ser feitas rapidamente;
* Utilizando um sistema computadorizado, pode-se corrigir e testar um projecto, evitando assim a construção de um protótipo o que demanda muito tempo;
* A utilização de um sistema CAE permite a eliminação ou uma...
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