CAE是一个如此庞大的专业,认真说的话,不仅包括结构,还涉及流体、电磁、热学、声学、甚至光学和化学。就算不考虑那些,仅仅是ANSYS或者Abaqus一个软件,关于结构仿真相关的知识,你去翻帮助文档,从头到尾想要把理论到软件操作都学完,可能大学四年时间都不一定够用。
我们当然要学习CAE相关的很多知识点,但,授人以鱼不如授人以渔,比学习知识点更重要的,是学习CAE的方法论。那么,CAE仿真应该怎么学习呢?
一 任务驱动
我的第一个建议就是——要以任务驱动学习。
想要学会任何技能,最重要的一点就是带着任务去学习。就好像你要学弹吉他,如果只是为了陶冶情操,那大部分普通人可能浅尝辄止,练习一段时间就放弃了。但如果你的女神很明确就喜欢吉他弹得好的男生,或者你知道自己半年后有个任务一定要上台去弹一曲,那在这个压力下你一定能迅速掌握弹吉他这个技能。
学习CAE也是一样的。哪怕你只是想要像学英语那样,觉得“学会了可能会提高自己的职场竞争力”,你也应该给自己一个任务,一个目标,和一个期限。一旦你的学习有了明确的目的和需求,你就有了方向感。比如你看到了一个非常有趣的仿真小例子,就可以把你的初步目标定在学会实现这个案例上。只有学以致用,才能真正让你所学的知识固化在大脑中。
反面案例就是很多人学习高数的时候。其实高等数学真的不难,它是近代科学的起点,基础中的基础。但我们说磨刀不误砍柴工,你总是需要先磨刀后砍柴才行。但我们许多人在学习高数的时候,没有几个人知道甚至见过我们未来要砍的“树”长什么样子。你都不知道你未来是要砍树、还是要钉钉子,还是要在墙上钻孔。你只是盲目的在磨刀,在做锤子,做钻头。结果等到需要你去砍树的时候,你回过头才发现,因为当时你觉得磨刀没啥用,早就把它丢了,或者你的刀根本就没有磨得锋利过。
好的,你说我学习CAE就是有明确的目标。比如老师有一个科研任务需要做仿真;或者比如公司里有个产品需要我仿真一下。那这时候,零基础的你应该怎么办呢?——翻开一本《从入门到精通》的书,从头读到尾,跟着做完20个案例,然后……从入门到劝退吗?或者你学着学着发现,软件背后的原理你根本不懂,还需要回炉重造再学一遍《材料力学》《弹性力学》和《有限单元法》?你确定你有完整学习它们的时间吗?
二 了解基础,然后直奔需求
我的第二个建议是,学习CAE,要在了解某一款软件的基础框架和GUI操作逻辑以后,直奔你的需求。
如果你跟着简单的验证案例教程依次学习的话,自然也有它的好处。你可能掌握的知识更全面,更成体系,但……你也更难坚持下来。
你可以花点时间,通过视频教程和几个案例,全面了解一下你要选择的这款软件的整个分析流程,和界面上功能的组织逻辑。然后你需要用到哪个模块,就去找那个模块对应的帮助文档。直奔主题,朝着你需要的方向深挖下去。
初次学习有限元,你可以是个新手,这不丢人,每个人都有新手期。但你不能永远是个新手,不能永远当一个初学者。CAE的知识就像一棵枝繁叶茂的大树,在主干之上,有许许多多的分支领域。做岩土分析的工程师可能需要在入门Abaqus以后马上使用岩土相关的本构模型,但他也许永远都用不到复合材料分析功能。记得我前面说的第一条 带着问题学习 吗?从你的问题出发,反推你需要的知识和技能,找到一条最短学习路径,然后就上手去干就好了。如果你这样初步做出成果以后觉得知识学的不扎实,那你就回过头去把这一条学习路径夯实,比如前面说的岩土工程师,可以去了解本构模型每个参数背后的物理意义,或者了解非线性有限元分析当中你用到的软件界面里那些你之前看不懂的选项背后的原理。甚至在你完成了这个需求以后,如果确有需要,你还可以接着拟定下一个需求,然后沿着下一个目标找到一条新的学习路径,再在CAE这棵技能树上点亮更多的技能点。
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