【关于结构设计师和分析师何去何从的思考】

huihappy

        先给大家讲个插曲吧，前几天有机会和几位老先生和一些前辈在一起吃饭，作为晚辈，不敢冒昧多言，也不会喝酒恭维，自己就在只管吃饭，中国的酒文化大家都知道，咱也就不多说什么，几杯下来，基本上也开始喝的到位了，就开始天南海北，高谈阔论……顺便就刚好谈到仿真这个事情，有一位从事设计多年的前辈就说：“现在XXX学校搞的越来越不行，TMD让他搞个仿真，搞的挺复杂，结果专家用手算了几分钟发现，你这不对啊！”后几位老前辈也开始说，仿真现在不可靠，老专家都不认这个，算了大半天，还是不如手算的准呢（也就是说用简单的牛顿力学基础分析计算）。

        鉴于我自己也是多多少少搞这个几年了，听到他们这样鄙视CAE分析师辛苦劳动，我还是想为同行们多开拓几句；算是对大家辛苦的理解和认可吧。于是鼓起运气说了几句，“首先不是说CAE分析的不准确，毕竟有那么多精英开发了几款功能强大的软件，如果不好，大家就都不用了；再者很牛逼的软件也不是万能的，总会存在误差；比如数值计算存在收敛容差，一旦超出了收敛容差，那么计算的结果就是不对的，也不完全是CAE分析师的问题；其次更重要的是CAE分析师自己要有一个很好的多个力学基础和有限元基础，如果自己都不知道理论解是什么，简单算算就一了了之，那么就是分析人员的问题了。其实我个人认为，老一代的设计师，他们大部分只认可经典的牛顿力学基础，还没有深入到一个宽领域和多方面的系统当中来，所以他们考虑的问题仅仅是按照之前的经典理论在分析计算，比如说轴孔配合，我们计算的往往是同轴心的，而实际上是有偏心的，所以我们需要更复杂的理论去认识和解决问题，现在有限元涉及到空间上，以至于发展到时空上，叫“时空有限元”，也就是说分析不在仅仅局限于空间结构上的问题，同时考虑时空的影响。

        其实说到这里，我想说的是，我们搞分析的人员，不管怎么着，自己先把自己强大了，自己补充自己的力学基础，往往一个简单的几元平衡方程就能解决的问题，自己都不去验算，草草了事，说实话，你丢的不是你自己的人，甚至是自己的老师，乃至是自己的学校，其实如果你不知道自己算的是不是准确，你完全可以请教你的老师，问问他怎么进行大致的验算，想必他不会有限元，毕竟他会简单的力学基础吧，不能够因为自己碍于自己的面子，为了交差而简单交给老师，而老师往往忙于其它，或者不懂分析，就这样结束了，其实这样的事情我想在学校里面是经常发生的，在单位里面也有相类似的事情！其实这样是很可怕的，如果不严谨，可能会带来很大的问题和麻烦！

        在论坛里经常听到搞CAE的学生或者工作人士总是对CAE分析存在疑问，对现状不满，其实我觉得自己是不是真正的做到位了，然后再想其他的！CAE分析就一定没有前途吗？绝对不可能的，只是在于你自己的价值是如何实现的，不用羡慕设计师的待遇，也不要抱怨自己的地位受歧视，如果有一天，你的分析到你的优化，提出了一种最优的设计方案，那么领导肯定是能够看到你的，如果你自己连自己的分析都无法说服，你让领导怎么看你？再者，设计师往往不是大家想的那样，用CAD建模几天就可以搞定一张图纸，甚至不需要高文凭，其实你错了，真的！你搞分析的时候，有的问题是你无法解决的，比如说加工工艺，公差，人机匹配……等等，是你CAE分析所无法解决的，而往往一个大型产品，都是需要经过设计、分析、加工、实验、修改等等多种工序完成的，其中谁都是无法替代的，而设计师们往往承担着统筹兼顾，顾全大局的责任和义务，哪一环节出了问题，最终的产品都无法交差！CAE固然重要，但是无法承担此重任！可见我们的能力是有限的，贡献是局限的！

        为了实现自己的最大价值，也为了国家的繁荣富强，我们需要将设计和分析很好的融合在一起。任重而道远！想要让别人认可，先优化自己！

ping_long

感觉以后的趋势，应该是基本的结构应力分析，模态分析，热分析由设计工程师自己完成，软件发展也是这样，操作越来越简单，比如Ansys Workbench。试想CAD刚进入设计行业的时候，光会3D建模就能找到不错的工作，现在已经是基础的工具了。

更复杂的，比如流体，复合材料等等，需要更多理论基础的，由专门的有限元工程师来做。

我感觉我们应该用好有限元，同时学习自己行业的设计，将来两手都要硬。除了一些软件公司，和搞研究的，毕竟大多数人还是把有限元作为一个工具，如果只是会工具，会受限制。

moomice

一直强调分析的价值，以及强度工程师和结构工程师之间的差别。
先说分析的价值。作为以分析工作为主的强度工程师，分析能力的高低以及参与的深度决定了自身在整个产品生命链条上的地位和价值。比如有的强度设计只能在结构完成之后才参与进来（传统的强度校核），有的还可以参与后续的产品改进，有的可以在结构设计初期就参与尺寸定义，有的甚至还能管到产品生产、质量控制以及后续提升。参与深度和广度的不同，决定了其价值的不同。从上述过程来看，CAE只在其中的一些环节能用到。所以把CAE等同于强度设计是错误的。
即使在用到CAE的环节，也面临许多的选择。许多积累下来的成熟的工程算法在处理工程问题时已经有足够的精度，关键在于，工程算法可以把诸多的影响因素考虑进去，这样在后续产品生产环节就好控制很多。而CAE虽然能做出漂亮的结果，但是一旦一些因素出现偏差，基本得重新来过，这样反而没有工程算法来的快速。这就是所谓的工程经验的传承（当然CAE分析流程固化下来后也可以传承）。那么是不是工程算法可以完全代替CAE呢？答案是否。至少现在冲击、损伤、复合材料、结构优化、失效、耦合等领域，CAE表现出强大的生命力。这些，或许是CAE工程师应该关注的重点。
再说CAE本身，CAE行业的没有标准、人员素质的良莠不齐是最大的硬伤。强度设计的特殊性，决定了其在”外行“眼里印象的特殊性，即做出好的仿真是应该的，但差的仿真是不可饶恕的。一次也许只是由于不细心导致的差的CAE分析可能造成分析部门在产品链条上的地位急剧下降。所以介入CAE或者说强度行业，就一定要有坚实的基础。当然不是说先有基础然后才能做CAE，可以在后面慢慢补起来。CAE分析完成后，怎么评判仿真的有效性？有人估计说试验，但试验一需要时间二需要经费，而且好的试验需要成熟的设计，这些都和CAE缩短产品设计周期节约资金相悖了。当然必要的试验还是需要的，但CAE的价值正在于，随着水平的提升，将必要的次数降低甚至让这个必要变得不必要。这样，最快捷的评估方式就是所谓的经验了，其既包括开发者的仿真经验、也包括验收者自己的经验（或许他们的意见更重要），这就进入主贴所说的，老师傅用工程经验评估你的仿真结果，其最大的可能性结果就是各种不服~~~
另外一个就是大家对做出的仿真结果运用不够，仿真过程固然是一个需要投入极大精力、需要极高水平的活，但对花大力气做出的仿真结果不好好利用是另一个遗憾之处。甚至对结果的选取也是极大考验水平的事。
说完强度工程师这个行业，在把它和结构工程师做做对比。
一些强度工程师把结构工程师戏称为画图工，以为其只是画画图而已没有技术含量。实际上，结构工程师在产品生命链条中所占的区域比强度工程师长很多，其参与了从设计思想到产品实现、后续改进的整个过程，这也许能解释为什么结构工程师比强度工程师权力大、收入多、地位高。而且画图只是很少一部分工作，其工作重心至少还包括工艺、装配、选材、生产，是一个综合性很强的工作。
那么，二者的联系呢？强度工程师可以做的，是用强度的概念影响设计，即将强度校核转变为强度设计，在产品设计初期就用强度去影响它。可以学习怎么考虑工艺问题、装配问题，甚至可以学学所谓没有技术含量的画图啊。而结构工程师还是要有一些强度的基本概念，不要撇开强度搞出没有常识的东西。

anjing8811

说得很好，做分析需要强大的功底。cae软件的优势在于能分析复杂的问题，手算这类问题很麻烦或者根本不能求解。

sghwxfqtd

作为一个学机械的，我一直有个疑问，我们搞机械的做有限元跟学力学的相比到底有什么优势。当年师兄告诉我，我们机械更注重实际应用，总感觉这个回答模棱两可，甚至是敷衍。待我来到美国做联合培养时，实验室的都是搞力学的，跟他们学习一段时间后发现，他们力学理论基础是好，但对于实际情况中的考虑远不如机械出身的，甚至是对于结果的评价，也往往不能切中要害。回到楼主所提的问题上来，力学出身的人往往在对实际情况下的结果缺乏一个感性的认识，故容易对结果作出误判，而机械出身的人往往对边界条件的设置不正确而导致结果错误。

江冰韵

没那么严肃啦。
在公司，往往都会换岗的。
做几年CAE，再换到 设计岗位。

tianssss

软件只是一个工具，这个工具能否顺手，取决于使用者。理论好是王道

winnerqin

感谢版主宝贵的经验分享！

借此风水宝地，望各位帮我解惑，贴出该链接：
http://forum.simwe.com/thread-1077836-1-1.html

虎啸深山

sghwxfqtd 发表于 2013-5-11 03:44
作为一个学机械的，我一直有个疑问，我们搞机械的做有限元跟学力学的相比到底有什么优势。当年师兄告诉我， ...

感觉理论方面没力学的强

kingjinjing

CAE用在方案对比倒是满好的....

winnerqin

moomice 发表于 2013-5-11 15:07
一直强调分析的价值，以及强度工程师和结构工程师之间的差别。
先说分析的价值。作为以分析工作为主的强度 ...

写得真好！从中学习了很多~~这样的经验体会等以后工作了再回过头来看应该又会有更深的体会~~
不知您能否抽空帮我看看该帖 http://forum.simwe.com/thread-1077836-1-1.html

青青姑娘

moomice 发表于 2013-5-11 15:07
一直强调分析的价值，以及强度工程师和结构工程师之间的差别。
先说分析的价值。作为以分析工作为主的强度 ...

说得很好！赞！

pingziyou

反思ing      

jiec827

好帖，狂顶！
虽然还是学生，但是在学校的项目以及合作中也有一些感触。结构看似就是画图，其实牵扯的面很广；CAE要分析精准还是很难啊。作为都是大机械类的，这两样都要有很好的力学基础，都需要试验支撑。在实际工作中两者大都总是吃力不讨好，既然如此咱们还是互勉、共勉吧！

Rachman2015

好贴，现在去设计院貌似开始都是用cad绘图吧，不怎么需要CAE软件吧

woaishuiyunhu

写得很好:):)