Khi khai triển một đồ ỏn thiết kế kỹ thuật thường cần đến một sự phõn tớch nào đú tựy theo loại cụng trỡnh. Vớ dụ cỏc đồ ỏn cụng nghiệp, sự phõn tớch thường liờn quan đến cỏc loại bài toỏn về ứng suất biến dạng, tỡnh toỏn truyền nhiệt hoặc vận dụng cỏc phương trỡnh vi phõn để mụ tả đặc tớnh động lưc học của hệ thống được thiết kế ra. Mỏy tớnh cú thể giỳp thưc hiện cỏc nhiệm vụ này một cỏch nhanh chúng và cú hiệu quả.
Đối với những bài toỏn thiết kế cụ thể, nhúm phõn tớch kỹ thuật cú thể tự viết lấy phần mềm chuyờn biệt để sử dụng trong nội bộ, cũn đối với những bài toỏn phổ dụng thỡ thường được giải quyết bởi cỏc nhúm phần mềm mua trờn thị trường. Cỏc hệ CAD/CAM kiểu chỡa khúa trao tay cú bỏn trờn thị trường bao gồm cỏc phần mềm phõn tớch kỹ thuật hoặc ớt ra cũng cú giao diện với phần mềm này. Ta xột đến hai vớ dụ quan trọng trong cỏc phần mềm phõn tớch kỹ thuật.
Phõn tớch thuộc tớnh khối lượng: Đõy là nột đặc điểm của một hệ thống CAD được ứng dụng rộng rói nhất. Nú cung cấp cho cỏc thuộc tớnh đối tượng mà ta cần phõn tớch như: Diện tớch bề mặt, trọng lượng, thể tớch, trọng tõm, momen quỏn tớnh ... Đối với mặt phẳng (hoặc tiết diện ngang của vật thể) thỡ nú cũn cho ta biết cả chu vi và cỏc thuộc tỡnh quỏn tớnh nữa.
Phõn tớch phần tử hữu hạn: là một trong những khả năng mạnh nhất của một hệ CAD. Với kỹ thuật này, vật thể được chia thành nhiều phần tử với số lượng tựy ý (nhưng khụng phải là vụ hạn). Mối phõn tử là một ụ chữ nhật hoặc tam giỏc, tất cả tạo nờn một mạng lưới gồm cỏc nỳt. bằng cỏch sử dụng mỏy tỡnh cú khả năng tớnh toỏn mạnh, thụng qua tớnh toỏn trạng thỏi tất cả cỏc nỳt mà vật thể đươc phõn tớch về ứng suất – biến dạng, truyền nhiệt hoặc cỏc đặc tớnh khỏc tựy từng bài toỏn cụ thể. Nhiều hệ CAD cú khả năng tự động phõn chia cỏc nỳt và xỏc định cấu trỳc mạng lưới của toỏn vật thể, người sử dụng chỉ cần đưa ra một vài thụng số cần thiết cho mụ hỡnh phõn tử hữu hạn rồi hệ CAD sẽ làm cỏc cụng việc tớnh toỏn tiếp theo. Đầu ra của bài toỏn phõn tớch phõn tử hữu hạn thường được thực hiện dưới dạng đồ họa lờn màn hỡnh mỏy tớnh để người sử dụng dễ quan sỏt. Chẳng hạn khi phõn tớch ứng suất biến dạng của một vật thể đầu ra được thực hiện thành một vật thể đó biến dạng chồng lờn một hỡnh chưa biến dạng.
Đầu ra dưới dạng đồ thị màu cũng cú thể dựng làm nổi bật đối sỏnh hỡnh dạng trước và sau biến dạng của vật thể. Sau khi xem xột nếu thấy trạng thỏi của vật thể khụng đạt yờu cầu thỡ người thiết kế sẽ sửa đổi một vài đặc tớnh của nú như hỡnh dạng hỡnh học hay vật liệu chẳng hạn rồi thực hiện lại bài toỏn phõn tớch phõn tử hữu hạn, cứ như vậy cho đến khi đạt yờu cầu thỡ thụi.
1.5. CAD VÀ TIẾN TRèNH THIẾT KẾ SẢN PHẨM
Trong thực tế, thiết bị, mỏy múc, cụm kết cấu gọi chung là sản phẩm đều được hỡnh thành từ cỏc chi tiết đơn lẻ. Tựy theo yờu cầu thực tế của sản phẩm mà chỳng
cú cấu tạo từ số lượng sản phẩm và chủng loại cỏc chi tiết khỏc nhau. Quỏ trỡnh hỡnh thành nờn sản phẩm là quỏ trỡnh lắp rỏp từ cỏc chi tiết này, trong đú cú những chi tiết tiờu chuẩn và phi tiờu chuẩn. Khi cần thể hiện nội dung kỹ thuật của sản phẩm thỡ ngươi ta dựng cỏc quy tắc vẽ kỹ thuật, thể hiện chỳng trong khụng gian bản vẽ với cỏc hỡnh chiếu, mặt cắt khỏc nhau tựy theo tiờu chuẩn ỏp dụng, và như vậy ứng dụng cụng nghệ thụng tin trong cụng tỏc thiết kế (CAD) nếu chỉ quan niệm như trờn thỡ CAD mới chỉ thay thế con người trong thao tỏc cụ thể với bỳt, thước, compa ... Trờn khụng gian giấy để thể hiện nội dung kỹ thuật mà thụi. Ngày nay với những thành tựu phỏt triển vượt bậc của cụng nghệ thụng tin cả về phần cứng lẫn phần mềm, chỳng cho phộp mỏy tớnh (PC) làm việc và sử lý với chế độ đồ họa cao và nhanh hơn rất nhiều. Cũng từ đõy quan điểm ứng dụng cụng nghệ thụng tin trong mụ hỡnh húa sản phẩm đó thay đổi. Từ những mong ước của con người là mong muốn cú được một quỏ trỡnh mụ phỏng lại qỳa trỡnh thực, nhằm mụ hỡnh húa và mụ phỏng sản phẩm trước khi thực hiện quỏ trỡnh gia cụng chế tạo thực, đế cú thể phỏt hiện tối đa nhưng sai xút và vướng mắc cú thể tồn tại trờn sản phẩm mà trong quỏ trỡnh thiết kế thuần tỳy khụng lường hết được, và trợ giỳp tốt nhất cho con người trong cụng tỏc thiết kế, trực tiếp chuyển giao dữ liệu thiết kế cho quỏ trỡnh CAPP ,CAM,CAQ nhằm nhanh chúng đưa ra sản phẩm như mong muốn. Xuất phỏt từ những nội dung trờn, ngày nay ứng dụng cụng nghệ thụng tin trong thiết kế (CAD) thực sự đó cú những sự phỏt triển vượt bậc, quan điểm thiết kế hoàn toàn mụ phỏng lại quỏ trỡnh thực. Quỏ trỡnh thiết kế bao gồm ba khụng gian chớnh đú là:
- Khụng gian mụ hỡnh hoỏ chi tiết (Part).
- Khụng gian mụ hỡnh húa sản phẩm ( Assembly). - Khụng gian giấy (Drafting).
Với ba khụng gian này, trợ giỳp của cụng nghệ thụng tin bõy giờ là con người phải làm thế nào để hỡnh thành nờn sản phẩm thỡ tiến trỡnh thiết kế làm đỳng như vậy. Phải tiến hành thiết kế chi tiết trong khụng gian Part, sau đú lắp rỏp sản phẩm trong khụng gian Assembly, và cần thể hiện nội dung kỹ thuật của sản phẩm, cụm kết cấu hay chi tiết thỡ chuyển giao thực hiện trong khụng gian Drafting. Toàn bộ quỏ trỡnh đú, chớnh là một quỏ trỡnh con người mong muốn cú được trước khi tiến
con người hoàn toàn tối ưu húa với thiết kế của mỡnh. Mặt khỏc dữ liện thiết kế bõy giờ được thể hiện như vốn bản tớnh của sản phẩm, nờn hoàn toàn cú thể trực tiếp chuyển giao cho quỏ trỡnh FEA, CAPP, CAM, CAQ, ... thực hiện trờn sản phẩm một cỏch tối ưu và giảm thiểu thời gian hỡnh thành nờn sản phẩm.