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汽车工业中的 CAE 技术 张早明，邸建卫，肖杰，李思远 上海同济同捷科技有限公司 ,上海（201206） E-mail: zhangzm1982@163.com 摘 要：本文总结了汽车设计和汽车制造中的八大 CAE 技术的应用内容、常用软件及应用 实例，进一步提出了未来汽车工业中 CAE 技术的发展趋势。 关键词：汽车；CAE；发展 中图分类号：TP391.73 1 引言 汽车行业是一个高速发展的行业，其竞争也日趋激烈，在这种情况下，新产品推出的速 度也越来越快，这也对行业的 CAE 应用提出了越来越高的要求[1]。CAE 技术为汽车行业的 高速发展提供了具有中心价值地位的技术保障，CAE 在产品设计的质量、寿命、性能和成 本等方面发挥着重要的作用，可以为企业带来巨大的技术经济效益[2]。 CAE 技术在国内汽车工业的应用经历了入门、推广、普及等阶段，目前已经到了取得 实质效益的阶段[3,4]。本文从汽车设计和汽车制造两大方面介绍了汽车工业中八大 CAE 技术 的应用。 2 CAE 在汽车工业中的应用领域 汽车设计和汽车制造是汽车工业中的两个重要组成部分，是一个有机整体，是一个系统 工程；汽车设计是前提和基础，汽车制造将设计完成的汽车转化为实物，制造能力很大程度 上决定了汽车设计的方式、水平。如果没有优秀的汽车设计，即使拥有再好的汽车制造能力， 也没办法生产出高质量的汽车；反之，无论设计多么优秀的汽车，没有与之匹配的制造工艺， 能力，那也只能是一堆没有用的数据而已。 同样地，汽车工业中的 CAE 技术应该包含两大类：汽车设计 CAE 技术和汽车制造 CAE 技术，两者是组成一个有机系统，相互促进，缺一不可。 2.1. 结构、疲劳、NVH 分析 结构、疲劳分析主要包含整车，各子系统，各零部件的模态、刚度、强度、疲劳分析。 例如：白车身，副车???，后桥、吊挂、安全带支架等零部件的模态，刚度，强度[5,6]。 NVH 是指影响汽车乘坐和使用环境等重要因素的振动噪声性能[7,8]。 主要的分析软件有：nastran,abaqus,fatigue 等。 图 1 是汽车结构分析中最常见的强度分析，通过分析得到的应力云图，可以判断汽车结 构是否满足强度要求。 - 1 - 图 1 地板应力云图 Fig.1 stress 2.2. 碰撞分析 碰撞方面的分析主要包含：正碰，侧碰，后碰，40%偏置碰和行人保护等[9-11]。 常用的分析软件有：ls-dyna,pam-crash,VPG 等。 图 2 是汽车 100%正面碰撞变形图[12]，通过分析可以得到汽车个部分的变形、加速度、 能量等情况，从而判断汽车的被动安全性能。 图 2 汽车碰撞变形图 Fig.2 car impact