一个有效的CAE分析，必须快速有效的建立有限元模型，而有限元模型的建立效率和质量很大程度上取决于你的CAD几何，如何快速地获取CAD几何，不是靠一般的有限元前处理器自带的可怜的实体建模工具，而是直接从CAD系统获取几何源，这一方面避免了重复建模，另一方面保证了设计与分析的一致性或叫CAD/CAE协同。所以现在的CAE前处理软件都提供了与CAD的数据转换接口：有能直接读取CAD原始文件格式的直接接口（如UG、Pro/E的.prt、CATIA的model、CATPart等），也有通过通用的中间数据格式（如：Parasolid、Acis、STEP、VDA等）。是不是数据转换的问题解决了，其实不然，许多客户都在抱怨，化了很多钱买来了一大堆CAD接口，却还要为糟糕的模型花费很多的时间和精力来修补CAD几何。分析人员总在抱怨设计人员制作的CAD模型质量太差，有时甚至引起了设计部门和分析部门的扯皮。而且事实上，一般CAE前处理提供的CAD转换接口都有以下两个弱点：

1. 数据转换非常耗时。一个复杂的CAD模型往往要花费几十分钟、甚至几小时的时间。

2. 转换过来的模型质量差。经常会发生模型中的面丢失，甚至只流下辅助线，从而导致重复劳动。据统计，分析人员有50%-70%的时间化在重复劳动上。

CAD/CAE数据转换问题的类型和起因
引起数据转换问题主要起因有以下五类，而在许多情况下，它们之间又相互重叠和相互关联。

1. 结构上的

结构问题关心模型的外形、实体是否被正确定义和相互关联，例如，一个应该是三维实体的模型在目标应用中可能只有面了（甚至更糟，只有线框），这些问题可能是由于使用了不同的建模器（线框、曲面、实体或混合），或是由于在从源系统输出过程中没有被充分理解造成的。

下图是一个典型的结构协同性问题的简单例子，模型在原始CAD系统中是一个实体零件，而在输出到下游的FEA应用时已没有了实体定义而在文件中只留下了辅助线。而通常的CAD接口只能按一个按钮（至多只有几个选项）

此时分析人员只能自己辨认和提取实体模型，或许准备从草图开始重新生成分析用的零件模型，对这个零件进行重建也许很容易，但是从用户质量保证(QA)的角度 来讲他能接受吗？更重要的是，对于一个像发动机机体这样的大型复杂零件来讲是不切实际的，在这个例子中，数据交换是没问题的，所有数据被输出到文件中，也没有报告数据交换出错信息，但这些数据对接受者不可用。

2.精度

这或许许多数据转换问题的最主要起因，原因是不同的几何建模核心或者以一种固定的容差范围、或者提供一种变容差能力，使得用户可以根据自己的工作确定需要的精度。

有些系统采用绝对容差，如0.005mm或0.01mm，而另外一些系统采用相对模型尺寸的容差，如模型尺寸的10-4倍；还有一些针对不同的单位制采用不同的容差，而别的根本不考虑单位!

它带来的影响是，在一个较宽松的建模系统中可以很好表示的模型，在一个接受系统中由于容差太大而破损，这些实体看起来是不相连的，甚至超出所需容差限，还有严重的设计意图(design intent)问题，在一个系统中存在一条短的边或一个小的面，但是在一个下游的接受系统中由于一个较大的容差把它吞噬掉了。

3.现实性

典型的现实性问题是关于一个模型是否符合实际情况和有限元分析上能否划分网格，这样的问题通常反映在CAD模型中的特征问题，如刀棱边、细长面、带内部缺陷的实体、实体中的裂纹和紧箍面（材料厚度趋于0）等 。

问题的起因可能是用户或系统本身，可能是在进行布尔操作时实体位置错位留下一条细边，或发动机模型上打孔时由于延伸太远而在汽缸壁上切下一个钻孔缝。CAD系统失效也会产生现实性问题，如，一个实体建模操作的失败，可能会留下一个复制品，一个带缺陷的实体。

4.系统局限性

CAD系统和它基于的建模核心从容差要求、数学描述和几何复杂度来讲，具有不同的能力和复杂度层次 。

一个能生成高精度通用3D曲面的CAD系统通常会用上千个点来高度定义的曲面，这样的曲面在模型尺寸上会很大而且费时，有时会很难给下游使用。

通常发现许多非常复杂的几何在接受系统允许的容差范围内，可以被简化成基本曲面，如平面、柱面、锥面和球面，图7展示了一个被过度定义的曲面在允许的容差条件下可以用一种更基本的定义来描述。

还有对模型复杂读可接受的程度，在系统区分无效几何定义的标准上会有所不同，一个最能说明问题的例子是技术上无效的由3条边生成的退化NURBS曲面，如图8所示，有些系统能生成这样的实体，而有的系统则拒绝生成，还有的系统尽管不允许，为了防止生成这样的面，生成一个扭曲的四条边的曲面!

在复杂度问题上别的差别是面和边的连贯性，在某个特定的CAD系统中是否认为是不连续的。一个曲面在某个系统中可能是好的，但在下游系统中可能发现不连贯性，由此导致转换出错或应用失败，比如在一个不连续的面上划分网格是不可能的。

在当今的“宽容”建模器和别的系统之间的差别也是问题的起源，有可能在一个宽松系统中建立的有效模型可以在基于相同建模内核的系统间完全转换，而一旦模型输出到这个宽松环境外的系统时就会发现严重的问题。

5.转换和自动化