提高產品競爭力不但需要縮短上市時間，提高產品的性能與質量，而且要降低產品的成本，因此人們需要找到最合理和最經濟的設計方案。雖然分析人員可以不厭其煩地在屏幕前一次次修改設計參數以尋找最理想方案，但縮短開發周期的壓力通常要求分秒必爭，人們可能沒有更多的時間對數據參數進行手工調整。最優化技術引入CAE方法使人們從繁重的湊試工作中解脫出來，同時CAE也達到一個新高度。
CAE優化分析在保證產品達到某些性能目標并滿足一定約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產品的指標或性能達到最期望的目標。
例如，在保證結構剛強度滿足要求的前提下，通過改變某些設計變量，使結構的重量最輕，這不但使得結構耗材上得到了節省，在運輸安裝方面也提供了方便，降低運輸成本。
結構設計
在開發流程的最初階段，用戶輸入設計空間信息、設計目標和加工制造參數。然后給定的設計目標下生成一個滿足制造要求的設計方案。加工制造參數對得到可解析、可行設計是非常重要的。
如在鈑金件設計中，筋條經常被用來加強結構。在給定的筋條尺寸條件下，優化技術能夠生成創新的加強筋布置方案。
多學科結構優化
分析結構的性能只是產品開發過程中的許多步驟之一。根據分析結果，產品工程師做出修改方案，以滿足應力，重量或剛度要求。
尺寸優化定義部件參數，如材料價值，截面尺寸和厚度。形狀優化應用于現有的產品部件。自由形狀優化，可減少高應力集中。
在優化過程中使用許多不同的響應，例如靜態的，屈曲，頻率響應，隨機響應，熱力耦合，熱傳導，聲學分析。除了這些，還有創新的系統級優化方法和疲勞優化。
圖1. 圖2.
系統級設計優化
采用等效靜態載荷法（ESLM）的創新的方法，可以進行柔性體和剛體的仿真優化和系統級多體動力學優化。
優化中定義自由尺寸、形貌、自由形狀、形狀和材料設計變量。
疲勞設計優化
疲勞優化能夠基于疲勞性能進行概念設計（拓撲、形貌和自由尺寸）和詳細設計（尺寸、形狀和自由形狀）。基于應力或者應變疲勞分析的損傷和壽命可以用來作為設計標準。
聲學響應優化
汽車NH特性優化中聲壓作為一個設計標準
NH特性優化
熱力耦合優化
熱傳導分析中溫度和結構熱力耦合系統優化
隨機響應設計優化
以PSD或RMS值形式的非定常響應和概率負荷作為設計標準 |
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