最普遍的应该就是做个CAE工程师,给个结构用SolidWorks UG ProE 之类的建个模然后进ABAQUS Hypermesh Ansys之类的画画网格算算应力写写报告之类的工作。这个工作很好找,招聘网站上很多,要求也相对较低,能熟练用市面流行的FEA软件 以及一些建模软件就行。
行业分布很广,不论是车辆结构,还是医疗器械,还是建筑行业都会用到。行业广但工资相对不高,最简单的FEA分析,不写code,不带二次开发、拓扑优化 的话,工资应该在10k左右。
在CAE工程师的基础上带一些二次开发类的工作。比如最常用的ABAQUS可以用Python去开发,用来画网格的HyperMesh用反人类的tcl。
二次开发大部分的工作就是将一些已经流程化的有限元建模等过程写成脚本,然后在软件里执行,从而加快速度。
最简单的二次开发就是单纯地录制脚本,最多定义几个可以随时改的变量,下回再次建模时改下定义的变量的参数就OK。难一点的需要懂一些有限元理论,比如批量地用MPC(多点约束,Multi points constraint)去定义周期性边界条件。再难一点的要对连续介质力学有比较深的理解,比如写umat(ABAQUS上一般用Fortran,但加了插件后也可以直接用matlab写)之类的。
最常见的是拓扑优化,最广泛的应用是在结构方面的。比如如果你看Altair 的拓扑优化教程,不管是哪一期的教程,人家上来肯定会讲一个当年Altair帮波音(大概是波音?之前学的有些忘了)做的飞机机翼结构的拓扑优化,实现了大幅的减重的案例。
车辆行业的应用最广,主要是车身减重方面的。
做优化一般用HyperWorks,一般会与多目标优化(Multi-objective optimization)相结合,就是对于相互打架的目标,按照对于不同目标的权重(Pareto最优)去进行优化。多目标优化一般可以通过在HyperMesh中定义一个复合了多个带权重的目标的新的目标函数,然后提交给Optistruct的方式来实现。最近也看到很多文献在用遗传算法 做,但遗传算法只做结构简单的,因为需要的样本量太大了。
实际上,1 到 3 的岗位名称都可以是CAE工程师,根据不同的技能水平,职能上也会有所区别,薪资自然会有所不同。我今年刚毕业,找的工作是在医疗器械行业做结构优化,当然也会包括一般的FEA。毕业论文为多目标优化相关的课题,涉及二次开发,并在面试时“努力展示了自己的二次开发能力”,拿到的工资是年薪税前约20w,朝九晚六周末双休(这点最重要)。
大佬的工作。进软件公司做算法相关。上述几个工作都是针对“会”有限元的(应用层面,有些捎带一些理论),算法相关就是 真・“精通”有限元。可以去Altair和Comsol 看看,在国内都有招聘算法相关的工程师。以及很多的研究所也有开放算法相关的岗位。
有限元终究只是产品设计的其中一个环节。CAE工程师相对于普通研发工程师最大的优势就是会FEA及FEA衍生出的结构优化、二次开发等技能。如果是做结构相关的工作,CAE工程师往往与研发工程师具有类似的专业背景。因此CAE工程师很容易能抢到研发工程师的饭碗,而反之则难度较大——当然这个转型应该是发生在以CAE工程师的身份进了某个公司并努力学习研发知识之后。
我现在已经开始在公司抢研发的饭碗了。毕竟FEA、结构优化等方面的工作最耗时的其实是在计算,电脑在忙活但人是闲着的。闲的时候就开始努力提升自己了。