计算机辅助工程（CAE）是将计算机技术和工程分析相结合，对计算机建立的实体或者模型进行分析设计、分析仿真和结构优化。其主要特点是以工程实际问题和科学问题为背景，建立计算模型并进行仿真分析。

计算机辅助工程的基础是结构有限元分析。通常指的是有限元分析、结构的运动学和动力学分析。有限元分析能够完成静力和拟静力的线性和非线性分析，线性和非线性动力分析，热场、电场、磁场等场分析和结构优化等；结构分析可以完成机构内零部件的速度、位移、加速度和力的计算，机构的运动模拟和参数优化。内燃机计算机辅助工程在应用中通常分为以下几个阶段：①获得内燃机的几何参数、边界条件、机械性能等；②建立计算机计算模型；③对所建立的模型进行数值模拟计算；④分析计算结果，确定最优方案。

计算机辅助工程在内燃机中的应用主要有：①结构强度分析。结构强度是保证内燃机工作安全性、可靠性的重要指标。内燃机计算机辅助工程可以判断结构在工作载荷下是否安全，哪些部位发生应力集中，哪些部位强度不足，根据结果改进设计。ANSYS、MSC、NASTRAN等软件为内燃机计算机辅助工程中的结构强度设计的主要分析手段。②动力学仿真分析。动力学仿真基于多体动力学理论，可以预测内燃机运动机构的动力学性能，根据分析结果优化性能，以提高内燃机性能。MAC、Adams等是非常优秀的专业动力学软件。③缸内流动分析。节能减排是内燃机设计开发的一个主攻方向，分析内燃机缸内工质流动规律，改进结构设计，优化性能。④其他分析。结构优化分析、模志分析、疲劳分析、热分析和噪声分析等。