1. 引言
计算机辅助工程（CAE）是一种利用计算机技术进行工程分析和设计的手段。随着科技的发展，CAE已经成为工程领域不可或缺的工具。本实验旨在学习和掌握CAE的基本原理和方法，通过实际操作来深入理解工程问题的分析和解决过程。
2. 实验目的
本实验的主要目的是：
学习和掌握CAE的基本原理和方法； 了解工程问题的分析和解决过程； 提高分析和解决问题的能力。
3. 实验原理
CAE是一种利用计算机技术进行工程分析和设计的手段。其基本原理是将工程问题转化为数学模型，通过数学方法来描述和解决这些问题。CAE主要包括结构分析、流体分析、热分析、电磁场分析等领域。
在结构分析中，通常需要解决以下问题：
静力分析：研究结构在静力作用下的响应； 动力分析：研究结构在动力作用下的响应； 稳定性分析：研究结构在受压或受剪切作用下的稳定性。
流体分析中，通常需要解决以下问题：
流体静力分析：研究流体在静力作用下的平衡； 流体动力分析：研究流体在动力作用下的流动规律。
热分析中，通常需要解决以下问题：
传导分析：研究热量在物体内部的传导规律； 对流分析：研究流体与固体表面之间的对流换热规律； 辐射分析：研究物体之间的辐射换热规律。
电磁场分析中，通常需要解决以下问题：
电场分析：研究电场在物体内部的分布和变化规律； 磁场分析：研究磁场在物体内部的分布和变化规律； 电磁兼容性分析：研究电磁场之间的相互干扰和影响。
4. 实验步骤
本实验的具体步骤如下：
选择一个工程问题进行建模，例如结构分析中的悬臂梁问题； 利用CAD软件进行三维建模； 将模型导入到CAE软件中； 对模型进行网格划分和边界条件设置； 进行结构分析和优化设计； 对结果进行后处理和可视化。
5. 实验结果
通过本实验，我们得到了以下结果：
对悬臂梁问题进行了结构分析和优化设计，得到了最优设计方案； 对结果进行了后处理和可视化，得到了悬臂梁的应力分布云图、位移分布云图等结果。
