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CAE在汽车设计制造中的应用

摘要

本文介绍了CAE的概念、开展及其研究内容，说明了在设计前期引入CAE技术对于减少设计错误、缩短设计周期、提高产品设计质量的重要意义，并从汽车结构强度分析、车身覆盖件成形过程的计算机仿真、汽车碰撞平安性分析、汽车结构优化设计几个方面讲述了CAE技术在汽车产品设计制造中的应用。

关键词：CAE，汽车设计制造，汽车动力学，仿真

CAEinCarDesignandManufacture

ABSTRACT

TheconceptofCAEanddevelopmentandresearchofCAEisintroducedinthisthesis.AnditintroducedtheimportanceofusingCAEindesigntoreduceerrors,shortenthedesigncycleandimproveproductdesignquality.Fromthestructuralstrengthofcar,bodypanelsformingprocessofcomputersimulation,vehiclecrashsafetyanalysis,automotivestructuraloptimizationtootherdesignaspects,thisthesisalsointroducedtheuseofCAEtechnologyinthedesignandmanufactureofautomotiveproducts.

KEYWORDS：CAE，Automotivedesignandmanufacture，VehicleDynamics，Simulation

目录

TOC\o1-3\h\z\u摘要 I

ABSTRACT II

1概述 1

1.1CAE的历史 1

1.2CAE的开展 2

1.2.1CAE在国外的开展 2

1.2.2CAE在国内的开展 3

1.3CAE的开展趋势 5

.1扩大仿真分析的范围 5

1.3.2智能化、人性化 5

1.3.3网络化 6

1.3.4我国CAE技术落后的原因 6

1.3.5CAE今后开展方向及设想 6

2CAE的相关理论 8

2.1CAE的根本概念 8

2.2CAE的根本结构与功能 8

2.2.1CAE分析的三个步骤 8

2.2.2CAE软件的结构与功能 9

2.3CAE的价值 10

2.4CAE的应用分类 12

2.4.1整车 12

2.4.2大总成或者大的子系统 12

2.4.3零部件和小总成 12

2.5CAE与CAD\CAM 13

3CAE在汽车设计制造中的应用 14

汽车结构强度分析 14

3.2车身覆盖件成型过程的计算机仿真 14

3.2.1CAE技术在汽车翼子板拉延模具设计中的应用 14

板料成型过程的显式有限元计算 15

3.2.3初始拉延工艺设计 17

3.2.4计算机仿真 18

3.2.5工艺改良 19

3.3汽车碰撞平安性分析 20

3.4汽车结构优化 25

4总结 26

致谢 27

参考文献 28

1概述

1.1CAE的历史

—EP4.0等。1985年前后，在可用性、可靠性和计算效率上已经根本成熟的、国际上知名的CAE软件有NASTRAN、ANSYS、ASKA、MARC、ADINA、ABAQUS、MODULEF、DYN-3D等。就软件结构和技术而言，这些CAE软件根本上是用结构化软件设计方法，采用FORTRAN语言开发的结构化软件、其数据管理技术尚存在一定缺陷，它们的运行环境仅限于当时的大型计算机和高档工作站。

近15年是CAE软件的商品化开展阶段，CAE开发商为满足市场需求和适应计算机硬、软件技术的迅速开展，在大力推销其软件产品的同时，对软件的功能、性能，特别是用户界面和前、后处理能力，进行大幅度扩充；对软件的内部结果和局部软件模块，特别是数据管理和图形处理局部，进行了重大的改造。新增的软件局部大都采用了面向对象的软件设计方法和C++语言，个别子系统那么是完全使用面向对象软件方法开发的软件产品。这就使得目前市场上知名的CAE软件，在功能、性能、可用性和可靠性、以及对运行环境的适应性方面，根本上满足了用户的当前需求，这些CAE软件