CAE技术在汽车设计过程中的应用

张振力

（长城汽车股份有限公司技术中心；河北省汽车工程技术研究中心）

汽车在设计开发过程中如果前期未进行有效的分析，会导致后期出现大量返工，失去最佳上市时机。为了提高设计质量和效率，大幅度降低开发时间和费用，CAE技术运用到前期设计中。每一个CAE分析过程都包含了大量的CAE分析与试验的相关性研究，包含了工程师对结构及整车性能的理解，并且得到了大量用传统方法或物理试验无法得到的工程变量，为工程问题提供了理论依据。文章对CAE技术在汽车设计过程中的应用进行了相关介绍。

1 CAE在整车开发各阶段的任务

CAE仿真技术的应用改变了传统设计方法“设计—试制—试验—修改—再试制—再试验”的反复流程[1]，使汽车产品的大多数问题都可以在设计阶段通过仿真得到解决，从而提高设计质量和效率，大幅度降低开发时间和费用。在先进研发流程中，CAE是CAD的“先行”技术。在新产品设计周期里，CAD付诸实施之前，CAE应该已经开始行动。CAE在产品研发全过程中影响着设计。仿真技术越早地被应用于设计流程，它产生的投资回报率也将越高。

汽车产品开发一般分为筹划、概念设计和可行性研究、产品设计和原型车确认及定型生产4个阶段，这4个阶段一般需要18～32个月的时间。CAE技术的应用在产品开发的后3个阶段起着十分重要的作用。

1.1 可行性研究和概念设计阶段

在汽车产品开发，特别是轿车产品开发中，只要不是超前的“概念车”，一般都有一个“原型车”作为基本车型。……