“CAE技术是现代机械理论、计算机计算技术和现代工业推动相结合的产物。”亚太CAE产品业务部总经理雷在接受《中国电子报》采访时表示。根据介绍，现代力学的基本理论和方程在19世纪末20世纪初基本完备，后来的力学大多致力于寻找各种具体问题的解。但是，由于许多力学问题的复杂性，很难获得解析解，用计算量太大的数值方法很难求解。通常只能通过各种假设将问题简化到可管理的程度，从而得到某种近似解，或者通过实验的方式解决问题。

第二次世界大战后不久，美国出现了第一台应用电子计算机，此后20年发展迅速。到了20世纪60年代，大型通用数字电子计算机出现了。这种强大计算工具的出现，让复杂的数字运算不再成为障碍，为计算力学的形成奠定了物质基础。计算力学是根据力学理论，利用现代电子计算机和各种数值方法解决力学中实际问题的一门新兴学科。它跨越了力学的所有分支，不断扩大力学在各个领域的研究和应用范围，同时逐渐发展出自己的理论和方法。
“以航天飞行器、汽车、高层建筑等为代表的一大批现代工业产品和大型土木工程。出来，哪些是计算力学技术发展的助推器和主要应用领域。正是由于工业和工程领域的无尽需求，CAE技术的发展在20世纪70年代初迅速从学术领域进入工程应用领域，开始了商业化发展进程。”雷华这么说。

每个产品都有一个从概念(初步)设计、技术设计、详细设计到生产的生命周期。使用CAE这种仿真分析软件，可以在设计初期，在机床、工装、原材料等重大项目投入之前，保证设计的正确性，避免实物样机的浪费和错误，为制造、销售和后期的支持服务提供良好的保障。“现在，整个CAE应用已经发展成为产品生命周期的重要组成部分，CAE产品也从传统的求解器发展成为由前后处理器、优化工具、求解器、作业管理、过程管理、数据管理组成的完整系统。这一体系在帮助制造企业提升创新能力、提高R&D效率、降低R&D成本等方面发挥了重要作用。”牛郎星市场及合作伙伴总监叶宇源告诉《中国电子报》记者。

据介绍，CAE技术问世之初，只是作为物理实验的替代技术出现。企业使用CAE的主要目的是降低实验成本，或者用虚拟的方法替代现实条件下无法进行的实验。20世纪70年代，NASA(美国国家航空航天局)成功完成了阿波罗登月计划，从而获得了无与伦比的市场声誉和政府在创新领域的大量投入。这些资金帮助NASA开始独立研发或与其他企业或学校合作开发许多新兴技术，以协助其新火箭和航天器的设计。在这些技术中，CAE技术和网格计算技术是已经成功商业化并广泛应用于其他制造业的代表性技术。

在CAE技术发展之初，由于计算机硬件和价格的限制，只能用来解决非常小规模的问题。例如，波音和通用汽车公司不得不将其产品的整体结构简化为板梁结构，以进行非常粗略的刚度计算。直到90年代中期，随着硬件性能的大幅提升和硬件成本的降低，CAE技术得到广泛普及，专业的前后处理器和具有优化功能的新一代求解器也大规模使用。原因是企业对CAE建模和仿真的复杂程度有了更高的要求，这也带来了很多衍生产品。

目前CAE市场格局的情况可以用八个字来概括:“三强鼎立，百花齐放。”通过记者的一系列采访，我们知道三大软件公司主导着通用CAE(MCAE)市场。这三家公司分别是ANSYS、MSC和ABAQUS，其中ABAQUS在2005年被知名PLM公司达索公司收购，总现金价格约为4.13亿美元。近年来，ANSYS斥巨资收购了CFD(计算流体力学)领域最大的两个产品FLUENT和CFX，以及CEM(计算电磁学)最大的产品ANSOFT，实力进一步提升。

对于“百花齐放”，安石亚太CAE产品业务部总经理雷告诉记者，“百花齐放”源于CAE细分领域太多，满足特定行业、专业、领域的CAE软件层出不穷。“蓬勃发展”体现在CAE日益成为PLM领域的核心技术。正是因为CAE能够为R&D带来创新、质量、效率等诸多好处，CAE市场才得以高速增长。也导致越来越多的CAD/PLM厂商通过并购(如达索收购ABAQUS)和增加R&D投资进入CAE市场，加剧了竞争态势。

据介绍，CAE的核心技术主要在三个方面:MCAE、CFD和CEM。每个方面都有相应的软件产品。“一般来说，这些CAE软件可以分为通用类和专用类。通用软件的优点是适应性广，功能全，应用范围广，但缺点是对于一些特定的应用就没有那么方便简洁了。专用软件的优点是针对性强、方便、有重点，缺点是难以拓展应用。”雷华说。