Самое значимое преимущество инженерного анализа - возможность перейти от создания физических прототипов к виртуальным стендам. Подобный подход значительно сокращает время, затрачиваемое на разработку изделия и стоимость разработки. Располагая инструментами для инженерного анализа, в рамках разработки, можно проводить сотни виртуальных испытаний, что в итоге приведет к необходимости провести 1-2 итерации реальных физических испытаний и выпуску готового продукта. При этом современное ПО позволяет сохранить точность предоставляемых данных и надежность полученных результатов.

CAE – computer-aided engineering, обобщенное название программ и программных комплексов, предназначенных для решения инженерных задач и моделирования физических явлений и процессов. Любая подобная система содержит расчетную часть, представляющую решатель, либо набор решателей. Принцип работы решателя построен на численном методе решения дифференциальных уравнений.

В зависимости от класса решаемых задач, а также типа CAE-систем дифференциальные уравнения могут решаться методом конечных элементов (МКЭ), либо методом конечных объемов (МКО). Суть методов МКЭ и МКО заключается в разбиении расчетной области на конечное число подобластей, в первом случае на элементы, во втором- на замкнутые объемы. Для каждой подобласти справедливо решение аппроксимирующей функции в случае МКЭ, в МКО производится поиск полей макроскопических величин, которые обычно формулируются с помощью законов сохранения.

Ни одно современное устройство не обходится без предварительных расчетов и проведения инженерного анализа. Масштаб охватываемых задач колоссален. От расчета тепловыделения и последующего охлаждения микрочипов и электронных компонентов, до создания расчетных моделей высотных зданий и сооружений, например мостов. Для разных изделий и конструкций применяются различные типы расчетов.

Прочностные расчеты, решение задач газодинамики или тепломассопереноса – вычисляемые характеристики и величины всегда отличаются, однако подход остается неизменным. Любая геометрическая модель соответствует сеточной модели, состоящую из конечного числа элементов или объемов. Применяя инструменты различных решателей, дополняя модель граничными условиями пользователь проводит расчет и анализ полученных результатов.

Инженерный анализ также позволяет существенно снизить влияние человеческого фактора и возможность допущения ошибки в проектировании, которые негативно сказываются на этапе эксплуатации изделия.

С помощью инженерного анализа можно виртуально воспроизвести различные сценарии работы изделия. В результате, уже на стадии проектирования разработчик может оценить эксплуатационные характеристики изделия, его долговечность и надежность.