4.分析功能高級化；
   
    實際產品的運用環境非常復雜，因此僅進行零件級別的分析是遠遠不夠的，因此必須進行系統及部件級的分析。但是系統及部件級的分析存在著相當的難度，下面分別論述。
   
    a)系統及部件級分析
   
    以FEA為例，為了實現有價值的分析，設計的幾何部件會需要不同的單元類型，實體、殼、梁、桿進行離散。而且需要充分考慮裝配體間的連接關系和接觸關系。
   
    其中連接關系的處理尤其重要，涉及到螺栓連接、銷釘連接、彈簧、點焊、軸承等非常復雜的連接關系（圖4）。
   

    圖4 面向設計者及分析專家的裝配體連接關系

    
    b)多領域的全面分析
   
    任何一個產品決計不能僅考慮靜強度，必須考慮多領域的問題，比如靜強度、動強度、模態、疲勞、參數優化等。圖5展示了在統一界面下產品的多領域分析。
   

    圖5統一界面下產品的多領域分析 圖6 面向設計者的多場耦合分析

    
    c)面向設計者的多場耦合
   
    熱-結構、流體-結構、多體動力學-結構等多場分析是目前分析中的一個重要發展方向，他可以解決非常復雜的工程問題（圖6）。
   
    d)特殊行業及領域的需求
   
    面對很多行業有很多特殊需求，因此需要特殊的CAE模塊。例如面對壓力容器，需要符合ASME標準的壓力容器校核工具（圖7）；面對電子和消費品領域，需要解決跌落分析的能力（圖8）。
   

    圖7壓力容器應力線性化 圖8 望遠鏡跌落分析

    
    e)高級分析需求
   
    面對日益復雜的使用環境，必須考慮復合材料、材料非線性、高級機械振動、非線性動力學等高級分析的需求。
   
    5.面向制造的分析
   
    面向制造的分析也是目前CAD環境下的一大趨勢，例如可制造性分析、公差分析等。
   
    6.易用與性能的矛盾
   
    目前CAD/CAE軟件使用上越來越簡單，但是同時帶來的矛盾是性能越來越差，如何提升性能與易用性之間的矛盾是目前的一大難題。因此各CAD廠商分別推出了適合自己產品的新技術。如SolidWorks2009推出了劃時代的SpeedPak技術解決了大型裝配體設計、裝配和工程圖性能的問題。其CAE產品線更在大裝配、多CPU/多核等的FEA分析、運動學及CFD做了極大改善。可參見筆者的文章“SolidWorks 2009性能詳解”。
   
    7.人性化及智能性
   
    如何使現有的CAD及CAE系統體現以人為本的思想，是目前發展的一大方向。因此在面向普通設計者時，對于深奧的CAE名詞、概念及方法是必須摒棄的。
   
    因此在使用時必須站在設計者的角度組織CAE使用習慣及考慮自動的上下關聯智能操作。
   
    8.知識工程
   
    設計及分析知識作為企業最寶貴的財富，如何繼承、組織、歸納和繼承知識是知識工程的一大應用領域。這里面涉及到分析庫（圖9）、及PDM集成CAE技術等多方面的需求。
   

    圖9 集成在設計環境中的分析庫 圖10 全產品線的開放性

    
    9.開放性
   
    基于通用系統的專用平臺是很多企業提高其使用能力和效率的方法，因此CAD/CAE平臺的開放性是必須的，而且必須能支持最先進的.Net技術，并且能提供基于.Net的SDK開發包。圖10為SolidWorks全產品線的開放性API。
   
    10.總結
   
    由于篇幅的關系，筆者無法更多地具體展開論述CAD/CAE系統設計仿真一體化的發展趨勢。但可以肯定的是以設計為導向、分析功能高級化、面向制造的分析、易用且高性能、人性化及智能化、知識工程、開放性等將成為設計仿真一體化趨勢的典型特征。SolidWorks及其專業級的CAE分析產品線就是這種趨勢最為典型的代表。