CAD-CAE连接 (CAD-CAE Integration) — CAE术语解说

实际上很多情况下都不行。CAD模型中有大量设计者为了美观而添加的微小圆角、徽标刻印、螺纹孔的细微螺纹形状等。直接对这些进行网格划分，要么网格数量会膨胀到无法管理，要么网格生成过程本身就会报错。

像汽车发动机支架那样的零部件，如果用CAD原始数据可能会产生1000万个网格单元，但通过适当的去特征化后，用50万个网格单元就能达到相同的精度。这样计算时间就能缩短20倍。实务中这个"从CAD到CAE的数据传递"步骤直接左右了整个分析的效率，是超级重要的环节。

严格来说作用是不同的。几何清理是修正CAD数据中的"缺陷"的作业。比如面与面的间隙（gap）、面重复、微小边、自由边等，把它们修复到作为立体模型"水密（watertight）"的状态。如果这个做不好，网格就切不出来。

去特征化是几何本身没有问题，但对分析结果没有影响的微小特征被故意删除的操作。具体来说是这样的：

有的。Ansys SpaceClaim、Simlab、HyperMesh的几何清理功能、CATIA V5的Part Design Simplification等是比较著名的。可以进行"一次性删除这个尺寸以下的所有圆角"之类的自动处理。但100%自动化是不现实的，最后还是需要人工对照分析目的进行最终检查。现场经常说"清理工作要花费分析时间的3成"，这是个看似不起眼但很重要的工序。

两者都是CAD软件之间数据交换的中间文件格式（中立格式），但世代不同。

Parasolid（.x_t / .x_b）是Siemens公司开发的几何内核的原生格式。SolidWorks、NX、Solid Edge等很多CAD在内部使用Parasolid内核，所以这些CAD之间用Parasolid格式传递时信息丢失最少。CAE软件方面Ansys和Abaqus也有内置的Parasolid阅读器。使用相同内核的CAD之间有时用Parasolid传递比STEP出问题的情况要少。

最常见的是公差（tolerance）不匹配。CAD软件A用公差0.001mm定义面的接合，但CAD软件B用公差0.01mm读入时，一点点的间隙就被判定为"有间隙"，导致立体完全崩坏。STEP文件导出时要设定"高精度"，导入后要必须运行几何检查（检出自由边、非流形顶点）这是铁则。

有的。直接CAD接口就是不经过中间文件，直接将CAD的原生格式读入CAE软件的机制。比如CATIA的.CATPart或SolidWorks的.sldprt可以被Ansys Workbench直接打开。Abaqus/CAE也有"CAD Connection"功能，可以与CATIA V5或SolidWorks相链接，HyperMesh也有CAD直接阅读器。

能大大减少。避免中间转换过程中几何丢失和公差不匹配是最大的优势。而且使用"关联链接"功能，CAD端的设计变更会自动反映到CAE模型中。比如设计人员改变了法兰厚度，分析模型的形状和网格就会自动更新。设计优化的循环特别强力。

这样说太绝对了。直接接口对CAD软件版本依赖性很强，CAD升级后CAE也要跟着更新才能读取，否则就打不开了。另外外包数据是用其他CAD制作的，不能直接读取原生格式。实务中一般是"内部用直接接口，外部数据用STEP"这样区分使用。

我来列举实务中特别重要的要点：

Ansys SpaceClaim和HyperMesh有自动提取中立面的功能。板厚均匀的部分效果很好，但板厚变化的部分和肋与肋的交叉处需要手工修正的情况很多。现场有个共识是"自动化做到80%，剩下20%要手工"。这20%有时反而很费时，所以最近"从一开始就设计成CAE友好的形状"这样的"CAE-aware design"观念越来越流行。