CAD系統(tǒng)和CAE系統(tǒng)在發(fā)展過程中的天然割裂，使得在傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)流程中，CAD工程師和CAE工程師之間的工作涇渭分明——對(duì)于CAD工程師來講，在設(shè)計(jì)完成之前不能確認(rèn)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，將增大后期修改的工作量和難度，而對(duì)于CAE工程師來說，讀取數(shù)據(jù)過程中的數(shù)據(jù)缺失不可避免，大量的幾何修復(fù)工作也會(huì)令分析結(jié)果的準(zhǔn)確性大打折扣。在信息化工具普遍走向融合的大趨勢(shì)下，CAD與CAE以怎樣的模式融合才更符合工程師的工作需求呢？

       CAD與CAE的融合——更多的是CAE融入到CAD系統(tǒng)中，對(duì)于CAD工程師來講，他們可以在自己熟悉的CAD環(huán)境中，應(yīng)用CAE系統(tǒng)直接對(duì)CAD模型進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的仿真分析，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，同時(shí)，CAE工程師直接使用CAD系統(tǒng)當(dāng)中的產(chǎn)品幾何模型，則可以減少數(shù)據(jù)傳輸過程中所產(chǎn)生的缺失。事實(shí)上，這一過程說起來容易，但在現(xiàn)實(shí)的操作當(dāng)中，適合CAD工程師使用的CAE系統(tǒng)必須符合以下幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)：首先，該CAE系統(tǒng)必須能夠被完全整合到CAD環(huán)境中，使之更符合CAD工程師的使用習(xí)慣；第二，該CAE系統(tǒng)必須具備充分的易用性和智能型，以減少CAD工程師的工作量；第三，該CAE系統(tǒng)的運(yùn)算結(jié)果必須準(zhǔn)確和穩(wěn)定，足以支撐CAD工程師完成設(shè)計(jì)早期的仿真分析；第四，該系統(tǒng)的運(yùn)行速度必須更快，不能因?yàn)閮烧叩娜诤隙绊懙皆蠧AD系統(tǒng)的運(yùn)行速度。

       Autodesk Simulation CFD就是符合以上這些要求的CAE系統(tǒng)。

       Autodesk Simulation CFD最早是由美國藍(lán)脊數(shù)碼有限公司（Blue Ridge Numerics）于1992年推出的一款“前端”CFD軟件——當(dāng)時(shí)名稱為CFdesign。2011年3月，歐特克以約3900萬美元的價(jià)格收購該系統(tǒng)，并將其納入自己的CAE陣營。

       之所以強(qiáng)調(diào)其為“前端”CFD軟件，是因?yàn)锳utodesk Simulation CFD從開發(fā)之初，就被定義成為CAD工程師提供的仿真分析工具而被整合到CAD系統(tǒng)當(dāng)中。因此，Autodesk Simulation CFD的操作最大程度考慮了CAD工程師的應(yīng)用習(xí)慣，使得產(chǎn)品及設(shè)計(jì)工程師在不需要太多專業(yè)培訓(xùn)的情況下，即可在最初設(shè)計(jì)階段用自己熟悉的MCAD環(huán)境直接啟動(dòng)CAE工具，進(jìn)行流動(dòng)及熱性能分析，從而快速對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化?？梢灾v，Autodesk Simulation CFD是業(yè)界唯一提供與CAD環(huán)境無縫集成的流體力學(xué)解決方案。

       具體地說，通過采用先進(jìn)的邊界識(shí)別算法，Autodesk Simulation CFD可以使用MCAD環(huán)境下的任意幾何類型，因此CAD工程師在使用Autodesk Simulation CFD進(jìn)行仿真分析時(shí)，無需修補(bǔ)或重構(gòu)生成任何CAD模型。同時(shí)，嵌入式的平臺(tái)、CAD模型與CFD模型同步更新等功能，也使得流場(chǎng)分析的工作大大簡(jiǎn)化，工程師幾乎不需要太多的操作，即可完成仿真，得到結(jié)果。因此，對(duì)于使用Inventor、Revit、CATIA、PRO/E、UGS NX、SolidWork或其他CAD系統(tǒng)的工程師來講，Autodesk Simulation CFD事實(shí)上是將標(biāo)準(zhǔn)的MCAD工作站轉(zhuǎn)化成了一個(gè)完全互動(dòng)的流動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和熱力測(cè)試臺(tái)。而對(duì)于其他基于ACIS或Paraslid幾何內(nèi)核的CAD系統(tǒng)，Autodesk Simulation CFD對(duì)其本機(jī)互操作性的支持，也使得CAD工程師常常覺得Autodesk Simulation CFD就是MCAD應(yīng)用軟件的一種延伸。

       顯然，CAD與CAE的無縫集成，讓CAD工程師可以盡情發(fā)揮自己的靈感，把注意力集中在設(shè)計(jì)過程中，而不是CAE工具上。但是，CAE系統(tǒng)畢竟是一個(gè)涉及多個(gè)學(xué)科的復(fù)雜計(jì)算機(jī)運(yùn)算系統(tǒng)，因此普通CAD工程師駕馭這些CAE工具終歸還是有些難度。從這個(gè)角度講，Autodesk Simulation CFD的易用性和智能型才是其最核心的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

       對(duì)于Autodesk Simulation CFD來講，其易用性和智能型得益于其先進(jìn)的軟件技術(shù)，這集中反映在網(wǎng)格劃分階段。在應(yīng)用仿真分析之初，針對(duì)非常復(fù)雜的CAD模型，Autodesk Simulation CFD可以生成高質(zhì)量的網(wǎng)格，并且可以自動(dòng)地生成高質(zhì)量的附面層網(wǎng)格，而內(nèi)置的智能網(wǎng)格參數(shù)選擇設(shè)置，更提高了其自動(dòng)化程度。因此設(shè)計(jì)工程師幾乎無需特殊的CFD專業(yè)背景，經(jīng)過短暫培訓(xùn)就可以利用其解決遇到的大多數(shù)分析工作。加之Autodesk Simulation CFD擁有強(qiáng)大的通用分析引擎，能在一系列CAD系統(tǒng)中進(jìn)行精確的模擬設(shè)置，因此基本無需人為干預(yù)，操作者也無需具備從事模擬工作的經(jīng)驗(yàn)。

       易用性的另一個(gè)方面，是Autodesk Simulation CFD對(duì)CAD工程師實(shí)際工作需要的支持。

       對(duì)很多CAD工程師來講，對(duì)產(chǎn)品的仿真分析需要通過多工況的對(duì)比選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于很多CAE系統(tǒng)來講，這需要在修改CAD模型后再把新的CAD修改模型導(dǎo)入到分析軟件中，進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置和人工網(wǎng)格重構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)。但是Autodesk Simulation CFD提供的設(shè)計(jì)分析管理器，就可以通過幾何的更新創(chuàng)建新的設(shè)計(jì)和新的工況。當(dāng)創(chuàng)建了多工況以后，CAD設(shè)計(jì)師可以在同一個(gè)窗口下非常容易地進(jìn)行幾何對(duì)比、參數(shù)對(duì)比，以及曲線或動(dòng)畫的對(duì)比，從而為工程設(shè)計(jì)師帶來前所未有的便利感受。
對(duì)于Autodesk Simulation CFD的運(yùn)行速度和穩(wěn)定性，有數(shù)據(jù)顯示，其解算速度和穩(wěn)定性較傳統(tǒng)方法提高了近2個(gè)數(shù)量級(jí)。而保障Autodesk Simulation CFD速度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵，是其內(nèi)置的高效求解器和自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)。通過應(yīng)用這些技術(shù)，Autodesk Simulation CFD將在PC機(jī)上對(duì)復(fù)雜問題進(jìn)行快速解算成為可能。對(duì)于CAD工程師而言，通過體驗(yàn)改變條件設(shè)置而快速得到相應(yīng)的設(shè)計(jì)結(jié)果，則可以在最短時(shí)間內(nèi)洞察產(chǎn)品的性能，修正產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

       在Autodesk Simulation CFD以往的用戶當(dāng)中，Acutex公司是具有代表性的一個(gè)，其業(yè)務(wù)主要是為汽車供應(yīng)商設(shè)計(jì)和制造變速箱控制用電磁閥。過去，Acutex公司用簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)方程來選擇限流孔的初始尺寸，在并不知道準(zhǔn)確的流量系數(shù)的情況下進(jìn)行電子液壓模擬。這種方法并不能準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)出客戶定制的閥門。在使用了Autodesk Simulation CFD后，Acutex公司不僅可以確定閥芯直徑，而且能夠更有效地進(jìn)行閥門的成形修正及整合工作，從而更好地確定流量系數(shù)。Autodesk Simulation CFD可以在分析過程中，很容易地改變工況，通過多次分析，工程設(shè)計(jì)師就可以確定在客戶提出的溫度范圍內(nèi)，哪些尺寸和形狀組合可以提供足夠和盡量恒定的流量。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，Autodesk Simulation CFD不僅幫助Acutex公司縮短了15%的設(shè)計(jì)周期時(shí)間，而且節(jié)省了大量的資金——僅僅在冷流體試驗(yàn)一項(xiàng)，就節(jié)省了17000美元。

       隨著單點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新的逐漸匱乏，CAD和CAE技術(shù)的發(fā)展日顯疲態(tài)。與此相對(duì)，應(yīng)用模式正在因用戶需求的升級(jí)而不斷更迭。CAD-CAE的融合，已經(jīng)不是要不要的問題，而是如何做才是最符合工程需要的模式。以往的事實(shí)證明，由CAD工程師展開前端CAE應(yīng)用，無論是對(duì)提高產(chǎn)品研發(fā)效率，節(jié)省研發(fā)成本，還是提高產(chǎn)品最終質(zhì)量，都有非常重要的意義。Autodesk Simulation CFD正是憑借歐特克在CAD領(lǐng)域的技術(shù)地位，積極實(shí)踐這種整合應(yīng)用的模式。我們能夠看到的是，一種以CAD工程師應(yīng)用CAE工具優(yōu)化設(shè)計(jì)的模式正在逐步完善當(dāng)中，而這種CAD工程師應(yīng)用CAE的方法，也必將改寫產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程模式。