汽車計(jì)算機(jī)輔助工程分析cae-文庫(kù)吧
2025-02-11 13:23 本頁(yè)面
【正文】 擺臂的優(yōu)化設(shè)計(jì) 國(guó)內(nèi)汽車行業(yè) CAE技術(shù)應(yīng)用 水平亟待提高 ? 在汽車發(fā)展歷史上，至今還沒(méi)有什么技術(shù)能與 CAE技術(shù)相比，為汽車企業(yè)帶來(lái)巨大的回報(bào)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，應(yīng)用 CAE技術(shù)后，新車開(kāi)發(fā)期的費(fèi)用占開(kāi)發(fā)成本的比例從 80%～90%下降到 8%～ 12%。 ? 例如：美國(guó)福特汽車公司 2023年應(yīng)用 CAE后，其新車型開(kāi)發(fā)周期從 36個(gè)月降低到 12～ 18個(gè)月；開(kāi)發(fā)后期設(shè)計(jì)修改率減少 50%；原型車制造和試驗(yàn)成本減少 50%；投資收益提高 50%。 ? 汽車行業(yè)是一個(gè)高速發(fā)展的行業(yè)，其競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈，在這種情況下，新產(chǎn)品推出的速度也越來(lái)越快，這也對(duì)行業(yè)的 CAE應(yīng)用提出了越來(lái)越高的要求。 CAE技術(shù)為汽車行業(yè)的高速發(fā)展提供具有中心價(jià)值地位的技術(shù)保障，可以為企業(yè)帶來(lái)巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 CAE應(yīng)用分類 ? 在汽車行業(yè)，包括整車和零部件企業(yè)，哪些部分需要應(yīng)用到 CAE技術(shù)呢？籠統(tǒng)地講，每一個(gè)部件都可以做 CAE分析，但主要包括以下三大關(guān)鍵部分： 整車 大總成或者大的子系統(tǒng) 零部件和小總成 整車 CAE ? 該部分的 CAE通常要做運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真，以模擬如車輛行駛的平順性、舒適性和可通過(guò)性。 這需要建立整車的虛擬樣機(jī)，以確定整車參數(shù)。通常要確定的整車參數(shù)有：行駛性、操縱穩(wěn)定性、振動(dòng)、噪聲和舒適性；輪胎、懸架的配備；車身的動(dòng)靜剛度、強(qiáng)度、壽命評(píng)價(jià)和車身固有頻率；駕駛室 (乘員室 )通風(fēng)、隔熱、噪聲；車身外流場(chǎng)特性、發(fā)動(dòng)機(jī)艙的氣流和熱交換；主動(dòng)安全性與被動(dòng)安全性水平等。 大總成或者大的子系統(tǒng) CAE ? 汽車通常劃分為四大系統(tǒng)：車身、底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)、電子電器系統(tǒng)。整車分析確定的參數(shù)，分解到各個(gè)總成后，需要對(duì)各總成進(jìn)行CAE分析，以確定這些參數(shù)可以在各總成實(shí)現(xiàn)。 零部件和小總成 CAE ? 這部分主要是對(duì)零部件 (子總成 )做 CAE分析， 如車門、車門密封條、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、懸架、面板、曲軸活塞、進(jìn)排氣系統(tǒng)、輪胎、輪轂等等，以確定它們的力學(xué)特性是否符合總體設(shè)計(jì)要求，或者優(yōu)化以進(jìn)一步改進(jìn)初始設(shè)計(jì)。 ? 通過(guò)對(duì)這些關(guān)鍵部分的 CAE仿真分析，可以在概念設(shè)計(jì)階段就把握好產(chǎn)品的各個(gè)方面的性能，排除問(wèn)題，這對(duì)于汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)極為重要，因?yàn)閱?wèn)題發(fā)現(xiàn)越早，解決問(wèn)題的代價(jià)就越低。 國(guó)內(nèi)汽車企業(yè) CAE應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 國(guó)際上一些著名的汽車廠家如通用、福特、豐田、日產(chǎn)等以及大的零部件供應(yīng)商，在整車系統(tǒng)仿真、總成和零部件方面的 CAE應(yīng)用水平比較高，有自己的 CAE應(yīng)用規(guī)范和分析流程。而且這些企業(yè)長(zhǎng)期與專業(yè)仿真軟件和服務(wù)公司合作，共同發(fā)展、相互促進(jìn) 。 ? CAE在中國(guó)汽車行業(yè)的應(yīng)用起步于二十世紀(jì) 80年代中期，歷經(jīng)十幾年的緩慢發(fā)展，到 90年代后期開(kāi)始加速，目前已經(jīng)進(jìn)入飛速發(fā)展期。中國(guó)汽車工業(yè)整車廠主要有中外合資、民營(yíng)企業(yè)、國(guó)有企業(yè)、國(guó)內(nèi)資本控股企業(yè)這些形式，零部件企業(yè)有國(guó)有、民營(yíng)、私有、合資、獨(dú)資等。從這些企業(yè)的資本組成形式可以比較清楚地了解這些企業(yè) CAE應(yīng)用的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。 ? 中外合資的汽車以及零部件生產(chǎn)企業(yè)的 CAE應(yīng)用水平普遍比較低，因?yàn)檫@些合資企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)權(quán)在國(guó)外，他們的 CAE應(yīng)用一般停留在工藝更改后的驗(yàn)證層次，談不上汽車關(guān)鍵部件的 CAE應(yīng)用，當(dāng)然隨著外國(guó)汽車以及零部件公司逐步在中國(guó)建立研發(fā)中心，他們的 CAE的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越好。 CAE 在車架上的應(yīng)用 ? 國(guó)有汽車企業(yè)的 CAE應(yīng)用開(kāi)始較早，但是發(fā)展緩慢， CAE人才流失比較多，有的單位 CAE仿真技術(shù)應(yīng)用 20幾年來(lái)還停留在基本分析階段。民營(yíng)或者國(guó)內(nèi)股份企業(yè)因?yàn)闆](méi)有現(xiàn)成的產(chǎn)品可以生產(chǎn)，開(kāi)始是仿造，現(xiàn)在有的企業(yè)已經(jīng)有自己的設(shè)計(jì)能力。有自己設(shè)計(jì)能力的企業(yè)， CAE應(yīng)用比較好，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層也很重視，而且 CAE在關(guān)鍵部件應(yīng)用水平也相對(duì)高。 ? 國(guó)內(nèi)一些自主品牌自主 (半自主 )開(kāi)發(fā)的車型，對(duì) CAE分析的需求和依賴性較強(qiáng)，部件、子系統(tǒng)、整車運(yùn)動(dòng)與安全都在進(jìn)行 CAE分析。有的企業(yè)借助一些曾經(jīng)在國(guó)外大汽車公司工作的“海歸”帶回的經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合本企業(yè) CAE應(yīng)用的經(jīng)
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