CAE (Computer Aided Engineering) là công nghệ sử dụng hệ thống máy tính để phân tích các chức năng của sản phẩm do CAD tạo ra, cho phép các nhà thiết kế mô phỏng, tính toán cách sản phẩm sẽ hoạt động. Sao cho thiết kế có thể được tinh chỉnh và tối ưu hóa phù hợp với các điều kiện thực tế.

Điều này bao gồm mô phỏng, xác nhận và tối ưu hóa các sản phẩm, quy trình và công cụ sản xuất.

Các lĩnh vực ứng dụng của CAE trong các ngành công nghiệp và trong đời sống là không có giới hạn: Hàng không – vũ trụ, quốc phòng, năng lượng, kiến trúc – xây dựng, cơ khí, thiết bị công nghiệp, hàng tiêu dùng, công nghệ cao, vận tải, khoa học đời sống, sinh học – y học … Thậm chí là trong các quy trình, tiện ích dịch vụ, giáo dục…

Một quy trình CAE điển hình bao gồm các bước tiền xử lý, giải quyết và hậu xử lý.

• Trong giai đoạn tiền xử lý (Pre-Processing phase): Các kỹ sư mô hình hóa hình học (hoặc biểu diễn một hệ thống) và tính chất vật lý của thiết kế, cũng như môi trường dưới dạng tải trọng hoặc các ràng buộc được áp dụng.
• Trong giai đoạn giải quyết (Solving phase): Tiếp theo mô hình được giải bằng cách sử dụng một công thức toán học của vật lý cơ bản.
• Trong giai đoạn hậu xử lý (Post-processing phase): Kết quả được trình bày cho kỹ sư để xem xét.

Các ứng dụng của CAE :

Các ứng dụng CAE hỗ trợ một loạt các ngành kỹ thuật hoặc hiện tượng.

• Phân tích ứng suất và động lực học trên các thành phần và assembly sử dụng phân tích phần tử hữu hạn (FEA)
• Phân tích âm học bằng FEA hoặc phương pháp phần tử biên (BEM)
• Phân tích hệ thống điều khiển

• Phân tích nhiệt và chất lỏng bằng tính toán động lực học chất lỏng (CFD)
• 1D CAE, hoặc mô phỏng hệ thống cơ điện tử , cho thiết kế hệ thống cơ điện tử.
• Mô phỏng các quá trình sản xuất như casting, molding, và die press forming

• Phân tích động học và động lực học của các cơ cấu (multibody dynamics)
• Mô phỏng các sự kiện cơ học (MES)
• Tối ưu hóa sản phẩm hoặc quy trình

1940s

Phòng thí nghiệm Bell (USA) phát triển máy tính đạn đạo để tính toán quỹ đạo đạn đạo.

Được thúc đẩy bởi sự bùng nổ của chiến tranh thế giới II năm 1939. Hoa Kỳ đã thành công trong việc phát triển ra chiếc máy tính đầu tiên trên thế giới có khả năng tính toán gần như tức thời về quỹ đạo của đạn pháo và các loại đạn đạo khác.

Máy tính có tên ENIAC.

1950s

Phát triển phương pháp phần tử hữu hạn Finite Element Method (FEM)

Trong những năm 1950s, một quá trình chuyển đổi đang được tiến hành cho máy bay chở khách, chuyển từ máy bay cánh quạt (vốn là dòng chính cho đến thời điểm đó) sang máy bay phản lực.

Do đó có nhu cầu phân tích dao động có độ chính xác cao đối với các máy bay phản lực bay ở tốc độ cao.

1960s

Sự ra đời của phần mềm phân tích cấu trúc đa năng (3D CAE) bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM)

Trong những năm 1960s, phần mềm phân tích cấu trúc sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) đã được phát triển.

Phần mềm ANSYS cũng được tạo ra trong thời điểm này, nhờ vào nỗ lực nghiên cứu của tiến sĩ John A. Swanson người sau đó làm việc tại Westinghouse Electric Corp

1970s → 2000s

Giai đoạn tăng trưởng và mở rộng cho 3D CAE (ứng dụng trong phạm vi lĩnh vực mở rộng)

Với những cải tiến về hiệu suất máy tính, việc sử dụng CAE trở nên điển hình và phổ biến hơn. Nó có thể mô hình hóa và phân tích dòng chảy như không khí và nước, và những thứ khác như nhiệt, ánh sáng, trường điện từ và âm thanh. Nó cũng có thể mô hình hóa và phân tích va chạm / rơi của vật.

2000s → Ngày nay

Mở rộng việc sử dụng CAE trong các giai đoạn thiết kế và phát triển ban đầu

(Sự xuất hiện của 1D CAE)

Số lượng cảnh và tình huống sử dụng CAE ngày càng trở nên rộng hơn và giờ đây không chỉ giới hạn ở việc sử dụng 3D CAE dựa trên dữ liệu thiết kế 3D, mà còn là 1D CAE, Sử dụng toán học mô phỏng tính khả thi và chức năng trong các giai đoạn thiết kế và phát triển ban đầu.