针对农业机械存在的诸多问题，往往采用传统方法进行试验研究，但往往受到试验周期、经费等条件的限制。随着科学技术的发展，计算机辅助技术在农业机械中的应用越来越多。CAE是近年来应用于农业机械的一项新技术。CAE(computeraideengineering)是一种近似的数值分析方法，用于解决复杂工程和产品的强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能问题，以及结构性能的优化设计。20世纪60年代初，CAE开始应用于工程，现已成为工程或产品(如航空航天、机械、土木结构等领域)结构和力学分析的重要工具，也是计算机辅助4C系统(CAD/CAE/CAPP/CAM)的关键环节。CAE的核心技术是有限元理论和数字计算方法。有限元理论的基本思想是将问题的求解域划分为一系列单元，单元之间通过节点连接。通过选定的函数关系对单位节点的数量进行插值，得到所需的内部点数。根据平衡关系或能量关系，建立节点间的方程。各单元方程组成整体代数方程组，并考虑边界条件求解方程组。常用CAE软件目前，世界上面向工程的大型CAE软件有数百种，其中比较著名的有ANSYS、ADINA、NASTRAN等这些软件大多是用FORTRAN语言编写的，功能也越来越完善。它们的计算结果已成为各种工业产品设计和性能分析的可靠依据。ANSYS软件由美国ANSYS公司开发，可以与大多数CAD软件接口，实现数据共享和交换。它是一个经典的CAE工具，广泛应用于现代产品设计中。软件主要包括三部分：前处理模块、后处理模块和分析计算模块。前处理模块为用户构建有限元模型提供实体建模和网格划分工具。计算模块包括结构分析、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析和多个物理场的耦合分析，可以模拟各种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析和优化分析的能力。后处理模块可以将计算结果以彩色等高线等图形的形式显示，也可以以图表和曲线的形式显示或输出计算结果。ADINA软件是美国ADINARD公司的产品，是基于有限元技术的大型通用分析仿真平台。其应用范围涉及各种工业领域、研究机构和教育机构；其非线性问题稳定求解、多物理场模拟等功能处于国际领先地位。NASTRAN软件由美国MSC公司研发。作为虚拟产品开发过程的一部分，它可以评估产品结构在给定材料、载荷和边界条件下的响应(位移、应变、应力、振动、温度)，如结构在给定材料、载荷和边界条件下的响应(位移、应变、应力、振动、温度)。3农业机械的CAE功能与流程利用CAE软件分析计算农业机械问题，可以完成以下功能：(1)分析计算农业机械产品结构的应力、变形等物理场量，给出整个物理场量在空间和时间上的分布，实现从线性、静态计算到非线性、动态计算的结构分析。(2)优化农业机械产品的结构、工艺参数和结构形状参数，使产品结构性能和工艺流程得到优化。(3)评价和估算农业机械产品结构的安全性、可靠性和使用寿命。(4)对CAD实体造型设计的农业机械机构和整机进行了运动/动力学仿真，得到了运动轨迹、速度、加速度和动态响应
农业机械的问题有其特殊性，如很多农业机械行走在土壤中，工作环境差；农业机械经常作用于不同的作物，它们的材料性质差别很大。如何在农机CAE中考虑这些特殊性或不确定性，对CAE技术提出了一些新的更高的要求。作者参与了国家自然科学基金项目“塑料盘钵气力有序抛秧机理与技术研究”，利用CAE技术对抛秧气流场进行了分析计算，结合实验得到了不同工作速度下抛秧效果较好的气流场。此外，利用CAE分析了钵苗在射流作用下的吹出过程以及与导苗管的碰撞过程。图2是建立的钵苗吹出的有限元模型；图3是CAE分析后某一时刻钵苗的运动姿态。结论CAE(计算机辅助工程)已广泛应用于航空、航天、机械和土木工程领域，但应用于农业机械则是近几年的事。CAE可以优化农业机械的设计，模拟农业机械的作业过程，获得实验中难以获得的数据。
