CAE仿真分析是一種在工程設計和科學研究中廣泛套用的技術，它包括線性分析和非線性分析兩大核心概念。
線性分析基於線性系統理論，假設系統的回響與激勵之間的關係呈現線性特徵。這種方法適用於行為相對簡單且穩定性良好的系統，能夠深入研究系統的穩定性、頻率回響以及模態分析等問題。線性分析涉及多種數學工具，如線性代數、微積分和傅立葉分析，以及線性回歸和線性控制理論等工程方法。
非線性分析則適用於系統行為複雜、包含非線性效應的情況，如彈性變形、非線性材料行為、非線性振動等。非線性分析所涉及的數學工具更為複雜，包括微分方程、偏微分方程和動力系統理論等，同時還需要計算方法，如數值模擬和混沌理論。這些方法有助於探索非線性系統的穩定性、周期解、混沌現象等問題，通常需要計算機輔助進行數值模擬和求解。
CAE仿真分析在不同設計階段有不同的套用，例如在概念設計階段，CAE軟體可以用於構建概念產品，進行驗證和製造可行性評估。在系統設計和詳細設計階段，CAE仿真分析用於驗證零部件性能、製造可行性，以及最佳化工藝步驟。此外，CAE仿真分析還廣泛套用於試驗階段，通過虛擬樣機提供仿真分析，以節省製造和試驗時間，降低成本。