数字化功能样机系统及其在汽车设计中的应用.pdfVIP

2003全国仿真技术学术会议论文集 数字化功能样机系统及在汽车设计中的应用 任卫群，周凡41，张云清 (华中科技大学CAD中心，湖北武汉430074 Virtual 摘要：数字化功能样机(Functional Prototyping，FVP)技术是在CAD／CAM／CAE技术和虚拟样机(vlnual ProtoHpe．vP)技 术基础E发展起来的，并综合了近些年取得突破性进展的多领域物理系统(Muhi—domain Physicdsynem，MrS)建模与仿真技 术，针对整个产品性能进行优化设计．是基于系统的优化设计，能通过虚拟试验精确、快捷地预测产品整机性能。埘于汽车 这样的多领域综合、复杂机一电一液～控产品，尤其适合采用数字化功能样机技术进行设计分析。该文介绍数字化功能样 机系统研究开发的背景及数字化功能样机技术的发展状况与趋势，以及基于数字化功能样机系统进行汽车设计分析系统开 发的情况。 关键词：数字化功能样机；汽车设计；睁{栌能分析 中围分类号：TP39l9 文献标识码：A ’ 1引言 低工程设计成本13—30％；可减少从产品设计到投产的时间 数字化功能样机(FunctionalVirtual 30—60％；提高产品质量5—15倍；增加分析问题的广度和深 Prototyping，FVP)技术 是在CAD／CAM／CAE技术和虚拟样机(ViaualPrototvDe，VP) 度能力3—35倍；增加产品作业生产率40—70％；增加投入 技术基础上发展起来的，并综合了近些年取得突破性进展的 设备的生产率2—3倍；减少加工过程30—60％；降低人工成 多领域物理系统(Multi—domain PhysicalSystem，MPS)建模与本5％一20％。随着CAD技术的深化应用，数字化功能样机 仿真技术。这项技术自产生后就迅猛发展，并得到多方面的 技术将在制造业获得越来越广泛的应用，这样不仅可加速传 应用。在汽车产品设计与性能分析方面，更是得到了广泛应 统产业和产品的技术改造，还可促进传统学科的飞速发展、， 用，引起了人们的极大关注。 由此产生的直接和间接经济效益是巨大的，其社会效益也是 不可估量的。 2数字化功能样机系统研究开发的背景 随着加入WTO后国内市场的不断开放，市场竞争更加 制造业是国民经济的重要支柱，制造业的创新能力、 激烈，作为国民经济支柱产业的制造业首当其冲。我国已经 技术水平已成为提高经济实力和综合国力的根本。2l世 成为制造大国，但不是制造强国．多数企业仪能从事“简单” 纪是数字化和信息化的时代，也是经济全球化和竞争全球 制造，缺乏自主开发的核心技术，尤其在许多重大原创性核 化的时代。正是在这个大背景之下，制造业的经营观念和 心技术方面的开发几乎空白。目前机电产品本身日趋复杂． 对制造系统的要求发生了深刻的变化，人们从不同的角度 市场竞争日益激烈，而我国制造业普遍存在着产晶设计效率 提出r制造系统的多种新模式和新哲理．如计算机集成制 低下、产品创新能力差等问题，汽车行业也不例外。这种局 造、并行工程、敏捷制造、数字化制造等等。分析这些新模 面严重制约我国国民经济的快速发展。尤其是具有核心技