任浩楠，王晓东

（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 610072）

在设计过程中CAE的目的是通过计算优化改进结构，使结构在保证工程安全和使用功能的同时最大限度的满足经济性要求；而CAD在设计前期为CAE提供模型数据输入，同时在后期作为设计方案的最终呈现工具。由于CAE平台普遍前处理功能较弱，建模过程繁琐困难，而CAD平台通常不具备计算模块或只能进行简单的计算分析，在优化设计过程中，两者是功能互补，双向制约的。

在水电工程设计过程中，CAD和CAE两者通常相互独立运行，常见的优化设计工作方式是由设计人员在CAD平台中建立结构模型后，由计算分析人员通过CAE软件的数据结构将模型导入，并划分网格、施加边界、荷载进行初步试算。若计算结果反映结构应力安全不满足要求，或是安全裕度过大经济效益欠缺，需要重新由设计人员返回CAD平台对模型进行修改，再将新模型交与计算分析人员重复计算过程。这样数据在CAD／CAE系统间只能单项传递的工作方式不仅效率低下，同时也不利于优化分析品质的提高。

随着三维设计技术（CAD）和数字仿真分析技术（CAE）快速发展，更加易用、高效、自动化、人性化的CAD／CAE设计分析一体化系统是未来水电工程结构优化分析必要需求的必然发展趋势。在这系统中，数据可以在CAD系统与CAE系统之间双向传递，且可以互相关联驱动，它可以无缝连接设计和分析过程，对数值模拟的数据和流程进行统一管理，实现设计-分析-优化设计-再分析的快速循环，为水工结构快速反馈优化提供运行平台。……