内容发布更新时间 : 2024/6/29 15:39:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

CAE在整车开发中的应用

【摘要】本文试图通过CAE在整车开发流程中的应用，总结并归纳CAE 的工作内容。文章最后提出 CAE驱动设计的概念用以展望CAE的未来发展趋势。

【关键词】CAE；驱动设计

1.前言

CAE（Computer Aided Engineering）计算机辅助工程在汽车开发中主要作用体现在极大缩短产品开发周期、减少开发费用、通过优化等手段开发出性能更为卓越的汽车整车和零件。随着计算机技术和数值分析理论的发展，CAE技术的应用几乎贯穿汽车设计的全过程，在现代汽车产品设计中扮演的角色越来越重要。[1][2][3][4][5]

2.SGMW整车开发流程介绍

SGMW整车开发流程是参考通用汽车GVDP，结合五菱特色制定的。SGMW整车数据两个发布点：T1、T2。整车造车三个阶段：Mule、PRO、OTS。如图1所示。整车流程中： T1数据用于PRO造车；T2数据用于OTS造车。

3.CAE在整车开发中工作内容

CAE在整车开发中主要工作：项目前期对造型安全、风阻等方面约束输入；mule、T1、T2三个节点及临时需求CAE仿真分析； CAE仿真试验验证及试验问题解决。

整车项目前期，CAE对造型输入安全、CFD要求。安全区域依据项目目标提出约束条件，图2为前后端低速碰，要求尾门外板与后保险杠距离要求S≥50mm，加载状态时碰撞冲击器基准线置于后保区域中部；空载状态时碰撞冲击器基准线置于后保区域内。图3为CFD根据经验和对标车提出前风窗倾斜角在25-30度对风阻最有利。

整车项目Mule、T1、T2三个数据发布点CAE需做大量仿真、优化工作。CAE仿真工作主要集中于安全、结构、NVH、CFD等方面。表1为标准分析清单的部分内容。整车级分析主要有：整车正碰、偏置碰、侧碰；整车模态、硬点动刚度；整车刚度；整车强度等。

表1. CAE标准分析清单

CAE仿真需要试验来验证，仿真精度也需要试验的对比调整。图3为某车型海南路试中前门锁扣车身安装点开裂照片，图4为路试状态外板应力结果。优化方案为：加强板由1.2mm改为1.5mm，沿两端分别延长30mm，增加8个焊

点，图5外板应力优化结果，由原来110Mpa降为77Mpa，解决路试开裂问题。

4.CAE驱动设计

现在有的CAE属于被动设计，往往需要3D数据设计完后进行验证，发现问题后再修改。CAE驱动设计是指在数据设计过程中充分发挥CAE指导作用，数据设计过程中完成CAE优化，数据发布节点CAE只需做仿真验证工作，就能更加高效、高质完成项目开发。驱动设计将是CAE下步发展方向，如图6。

CAE驱动设计要求在前期产品拆车分析、DCD设计、造型分析、截面分析等CAE积极参与，提出建议并开展前期仿真分析。

5.小结

（1）CAE在汽车产品开发中起越来越重要作用。

（2）目前汽车开发CAE工作主要分为三部分：项目前期造型约束输入；mule、T1、T2三个节点及临时需求CAE仿真分析； CAE仿真试验验证及试验问题解决。

（3）CAE驱动设计将是CAE下步发展方向。

参考文献：

[1] 温志伟，陈江海，CAE在汽车开发中的应用[J ] . 中国水运，2007 ，8.

[2] 黄勇.CAE应用研究与制作[M].北京航空航天大学出版社.2002.3.

[3]杜宏云，施红星，计算机辅助工程CAE在汽车开发中的应用于展望[J].交通标准化，2004.4.

[4]柴山，CAE技术在汽车产品设计制造中的应用[J].产品开发与创新.2005.6.

[5]袁建国，CAE技术在汽车产品开发中的应用[J]，技术应用，2011.5.