传统手工CAE分析的弊端,主要表现为重复工作较多和经验性较强。一方面分析人员每次分析都需耗费大量时间来构建有限元模型,包含的重复工作较多;另一方面分析流程不一,各个分析人员对模型的简化和网格处理方式各异,使得最终得到的分析结果不同。如何提高CAE分析效率,缩短仿真分析周期,已经成为企业急需解决的问题。HyperWorks是行业内最全面和优秀的CAE企业级解决方案,包含了HyperMesh、HyperView等软件,且提供了丰富的API接口、Tcl函数库和系统的帮助文档。国内外许多企业通过对HyperWorks二次开发,来定制符合自身产品特点和分析要求的CAE自动化分析流程。这些流程大部分是Process Manager方式,以树形结构存储,每个节点对应一个分析步骤,通过与用户交互完成分析,一定程度上提高了分析效率。然而它只是为CAE分析搭建了标准化和固化的分析流程,并没有从根源上解决CAE分析过程存在较多重复性工作的问题。为了减少重复性工作,提高CAE分析效率,构建真正的自动化分析流程,本文通过对HyperWorks的分析流程、内部数据、求解器模板、二次开发技术等进行研究,设计了支持多种分析类型和求解器的CAE自动化分析框架。在数据管理方面,研究了参数文件格式定义和几何区域标记方法,用于描述文件中参数名称与几何模型区域的对应关系,并使得在CAE分析过程中可以动态地获取分析对象。整个CAE分析流程被划分成若干个模块,尤其是网格质量控制、连接关系创建、约束载荷定义等关键功能开发,为自动化构建有限元模型提供了夯实基础。通过读取CAD模型和对应分析参数文件,自动组合各个模块,进行有限元模型构建、求解器调用与计算、求解结果显示与提取等完整的分析流程。基于以上研究,本文利用HyperWorks的Tcl/Tk脚本命令和API接口函数,设计和开发了一种完整CAE自动化分析流程系统。通过读取CAD模型和对应分析参数文件,能够自动地依次进行有限元模型构建、求解器调用、结果提取等。相比Process Manager方式,该分析流程自动化程度更高,极大地减少重复工作、缩短分析时间。最后以半舱托架模型的线性静力和模态分析为例,验证了该方法的可行性和实用性。