CAE技术为汽车产品设计保驾护航~

     

整车开发一般都逃不过以下6个阶段，产品战略阶段→概念设计阶段→详细设计阶段→样车阶段→投产阶段→改进阶段，那么CAE分析在汽车开发哪些阶段发挥作用呢？

毫不夸张的说，需要结构设计的地方就需要CAE。从概念设计开始，后面5个阶段都需要CAE进行辅助设计，比如汽车外形设计是否符合空气动力学性能、车架如何设计结实又节约成本、样车性能不达标是哪些原因、投产阶段制造工艺限制对汽车本身设计是否有影响、汽车产品不足之处如何改进等等问题，都需要通过CAE来辅助，仿真计算结果对产品性能进行评估，并作为优化设计的重要依据。

CAE技术不仅在整车开发各个阶段发挥作用，在汽车行业的应用从最初的线弹性部件分析到汽车结构中大量的非线性问题分析，到现在汽车疲劳寿命分析、NVH分析、碰撞模拟等，CAE分析几乎涵盖了汽车性能的方方面面。

01

刚强度分析

   

   

车架和车身是汽车结构中最为复杂的受力部件，其强度和刚度分析对整个汽车的承载能力和抗变形能力至关重要。此外，基于强度和刚度分析的车架和车身结构优化对整车的轻量化从而提高经济性和动力性也有很大作用。

02

外流场分析

   

   

汽车外流场分析主要解决汽车在高速行驶时的空气阻力，优秀的汽车流场设计能降低汽车阻力，适当增加汽车的地面附着力，不管是为了安全还是燃油效率，都是十分必要的。

03

机构运动分析

   

   

机构运动分析就是根据原动件的已知运动规律，求该机构其他构件上某些点的位移、轨迹、速度和加速度，以及这些构件的角位移、角速度和角加速度，了解从动件的速度变化规律能否满足工作要求。主要解决汽车的操作稳定性及平顺性问题。

04

NVH分析

   

   

所谓NVH就是噪声、振动与声振粗糙度，好的NVH设计，会让车内的人感觉到更平稳，更安静，更舒服。NVH分析包括白车身NVH、发动机NVH、动力总成的悬置系统NVH、进排气系统NVH、路面-轮胎-悬架系统的NVH、传动系统NVH、整车NVH等。

05

耐久性分析

   

   

在汽车使用过程中，每个零件都在振动，虽然振动的力度小，但久而久之也可能会造成疲劳失效，耐久性分析主要解决汽车行驶过程中由于疲劳产生的零部件损伤、开裂等问题。汽车零件的耐久性跟汽车的保值性密切相关，更与客户的安全性密不可分。

06

热管理分析

   

   

整车热管理是从系统的角度去研究整车的传热介质流场以及整车换热过程中所涉及的子系统。热管理分析还包括发动机冷却、空调和电池热管理等。

07

碰撞安全分析

   

   

汽车碰撞分析不仅需要研究汽车各种角度碰撞的安全性，还要考虑到行人保护以及维修成本。碰撞的范围是很大的，包括前碰、后碰、侧碰、柱碰等等，不变的是对安全的要求，会有一个指标（比如加速度、比如变形）来评价乘员的伤害值或者汽车的伤害值。

08

冲压成型分析

   

   

冲压成型过程数值模拟技术通过对板材冲压过程数值 模拟，在计算机上观察到模具结构、冲压工艺条件（如压边力、冲压方向、摩擦润滑等）和材料性能参数（如皱曲、破裂）的影响，提供最佳钣料形状、合理的压料 面形状、最佳冲压方向、以及分析卸载和切边后的回弹量，并补偿模具尺寸以得到尺寸和形状精度良好的冲压件。该技术使试模时间大大缩短，从而减少制模成本。