汽車計(jì)算機(jī)輔助工程分析CAEppt課件

1、第三篇 汽車計(jì)算機(jī)輔助工程分析 汽車CAE技術(shù).CAE 是計(jì)算機(jī)輔助工程(Computer-Aided Engineering)的英文簡稱，隨著計(jì)算技術(shù)的開展，企業(yè)可以建立產(chǎn)品的數(shù)字樣機(jī)，并模擬產(chǎn)品及零件的工況，對(duì)零件和產(chǎn)品進(jìn)展工程校驗(yàn)、有限元分析和計(jì)算機(jī)仿真。在產(chǎn)品開發(fā)階段，企業(yè)運(yùn)用CAE能有效地對(duì)零件和產(chǎn)品進(jìn)展仿真檢測，確定產(chǎn)品和零件的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷、優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并極大降低產(chǎn)品開發(fā)本錢。在產(chǎn)品維護(hù)檢修階段能分析產(chǎn)品缺點(diǎn)緣由，分析質(zhì)量要素等。 .有限元分析在CAE中運(yùn)用最廣，有限單元法的根本思想是將物體即延續(xù)的求解域離散成有限個(gè)簡單單元的組合，用這些單元的集合來模擬或逼近原來的

2、物體，從而將一個(gè)延續(xù)的無限自在度問題簡化為離散的有限自在度問題。.物體被離散后，經(jīng)過對(duì)其中各個(gè)單元進(jìn)展單元分析，最終得到對(duì)整個(gè)物體的分析構(gòu)造。隨著單元數(shù)目的添加，解的近似程度將不斷增大和逼近真實(shí)情況。 .1、汽車CAE技術(shù)的開展現(xiàn)代汽車對(duì)構(gòu)造設(shè)計(jì)提出了越來越高的要求，汽車構(gòu)造分析已不滿足于構(gòu)造線性彈性分析。實(shí)踐上汽車構(gòu)造系統(tǒng)中大量存在非線性構(gòu)造，例如發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛室橡膠支承、懸掛大變形、零部件間銜接的能量緩沖等。在產(chǎn)品要求精益設(shè)計(jì)的條件下，只運(yùn)用線性分析普遍感到缺乏。產(chǎn)品開發(fā)要求CAE更多地思索非線性影響。 .其次，汽車零部件構(gòu)造分析的一個(gè)難點(diǎn)是分析載荷的不定要素，大量零部件構(gòu)造實(shí)踐所遭到的載荷

3、究竟是多大，往往很難明確給出。對(duì)此過去往往運(yùn)用對(duì)比分析法，但這越來越不順應(yīng)越來越高的設(shè)計(jì)要求。 .第三，汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)已進(jìn)入有限壽命設(shè)計(jì)階段，這要求汽車在設(shè)計(jì)的運(yùn)用期內(nèi)，整車和零部件完好，不產(chǎn)生疲勞破壞，而到達(dá)運(yùn)用期后例如轎車普通設(shè)計(jì)壽命為八年，零部件盡能夠多地到達(dá)損傷，以求產(chǎn)品輕量化，節(jié)約資料和節(jié)省能源。這也對(duì)CAE分析提出了運(yùn)用真實(shí)載荷的要求。 .汽車整車性能，如溫馨性、行駛支配穩(wěn)定性分析也不僅僅滿足于構(gòu)造剛性簡化，還要求思索構(gòu)造變形剛度影響，進(jìn)展整車非線性系統(tǒng)分析，以到達(dá)動(dòng)態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)的目的。.CAE技術(shù)在飛速開展，非線性軟件功能有了很大的提高，計(jì)算機(jī)硬件也提供了足夠的支持，所以CAE技術(shù)滿

4、足上述汽車現(xiàn)代設(shè)計(jì)要求是能夠的。美國工程技術(shù)協(xié)作公司ETA公司推出的虛擬實(shí)驗(yàn)場技術(shù)VIRTUAL PROVING ROUND ，以下簡稱VPG技術(shù)即是針對(duì)上述要求開展的適用軟件。 . 汽車駕駛室開發(fā)過程中的CAE運(yùn)用.2、CAE在汽車開發(fā)中的運(yùn)用與實(shí)施CAE在汽車等機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)中運(yùn)用非常廣泛。如采用有限元法FEM計(jì)算機(jī)械零件的應(yīng)力和變形進(jìn)展強(qiáng)度和剛度分析；采用多體動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)展汽車整車的支配穩(wěn)定性和行駛平順性的動(dòng)態(tài)仿真分析；采用有限元法進(jìn)展汽車碰撞分析 。.采用有限元法和邊境方法BEM分析汽車的噪聲等等。可以說，CAE在汽車產(chǎn)品開發(fā)過程中所發(fā)揚(yáng)的作用曾經(jīng)無法被取代。 . CAE在汽車產(chǎn)品開發(fā)

5、過程中的作用集中表達(dá)在三方面:1CAE極大地縮短了產(chǎn)品的研制周期，在建模和分析過程中采用實(shí)體外型和參數(shù)化，模型和參數(shù)的修正都很方便，最終確定合理的構(gòu)造參數(shù)所需時(shí)間得到大幅度的縮短。.2減少了開發(fā)費(fèi)用。相對(duì)于道路實(shí)驗(yàn)和室內(nèi)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)而言，利用CAE分析汽車整車及零部件的各種性能所需求的費(fèi)用大幅減少。 3有利于經(jīng)過優(yōu)化等手段開發(fā)出性能更為優(yōu)越的汽車整車和零部件。.譬如經(jīng)過優(yōu)化車架和車身的構(gòu)造參數(shù)減輕整車分量；經(jīng)過優(yōu)化行走系和轉(zhuǎn)向系的參數(shù)提高整車的支配穩(wěn)定性和行駛平順性等。當(dāng)然，從實(shí)踐運(yùn)用的角度來說，汽車CAE作用的發(fā)揚(yáng)還依賴于兩個(gè)重要前提: 其一是對(duì)CAE技術(shù)的熟練掌握; 另一個(gè)是要提供最根本的實(shí)驗(yàn)

6、數(shù)據(jù)和相關(guān)數(shù)據(jù)庫。 .這里所指的根本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，是指像輪胎特性數(shù)據(jù)、道路特性數(shù)據(jù)、各種資料的力學(xué)特性等。所謂相關(guān)數(shù)據(jù)庫是指企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中不斷積累的、可以提供構(gòu)造方式和主要參數(shù)包括價(jià)錢、外協(xié)情況等的數(shù)據(jù)。.CAE 對(duì)汽車擺臂的優(yōu)化設(shè)計(jì).3、國內(nèi)汽車行業(yè)CAE技術(shù)運(yùn)用程度亟待提高在汽車開展歷史上，至今還沒有什么技術(shù)能與CAE技術(shù)相比，為汽車企業(yè)帶來宏大的報(bào)答。統(tǒng)計(jì)結(jié)果闡明，運(yùn)用CAE技術(shù)后，新車開發(fā)期的費(fèi)用占開發(fā)本錢的比例從80%90%下降到8%12%。.例如：美國福特汽車公司2000年運(yùn)用CAE后，其新車型開發(fā)周期從36個(gè)月降低到1218個(gè)月；開發(fā)后期設(shè)計(jì)修正率減少50%；原型車制造和

7、實(shí)驗(yàn)本錢減少50%；投資收益提高50%。.汽車行業(yè)是一個(gè)高速開展的行業(yè)，其競爭也日趨猛烈，在這種情況下，新產(chǎn)品推出的速度也越來越快，這也對(duì)行業(yè)的CAE運(yùn)用提出了越來越高的要求。CAE技術(shù)為汽車行業(yè)的高速開展提供具有中心價(jià)值位置的技術(shù)保證，可以為企業(yè)帶來宏大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 .4、CAE運(yùn)用分類 在汽車行業(yè)，包括整車和零部件企業(yè)，哪些部分需求運(yùn)用到CAE技術(shù)呢？籠統(tǒng)地講，每一個(gè)部件都可以做CAE分析，但主要包括以下三大關(guān)鍵部分： 1、整車 2、大總成或者大的子系統(tǒng) 3、零部件和小總成 .整車CAE該部分的CAE通常要做運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真，以模擬如車輛行駛的平順性、溫馨性和可經(jīng)過性。這需求建立整車

8、的虛擬樣機(jī)，以確定整車參數(shù)。通常要確定的整車參數(shù)有：行駛性、支配穩(wěn)定性、振動(dòng)、噪聲和溫馨性；輪胎、懸架的配備；車身的動(dòng)靜剛度、強(qiáng)度、壽命評(píng)價(jià)和車身固有頻率；駕駛室(乘員室)通風(fēng)、隔熱、噪聲；車身外流場特性、發(fā)動(dòng)機(jī)艙的氣流和熱交換；自動(dòng)平安性與被動(dòng)平安性程度等。 .大總成或者大的子系統(tǒng)CAE汽車通常劃分為四大系統(tǒng)：車身、底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)、電子電器系統(tǒng)。整車分析確定的參數(shù)，分解到各個(gè)總成后，需求對(duì)各總成進(jìn)展CAE分析，以確定這些參數(shù)可以在各總成實(shí)現(xiàn)。 .零部件和小總成 CAE這部分主要是對(duì)零部件(子總成)做CAE分析，如車門、車門密封條、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、懸架、面板、曲軸活塞、進(jìn)排氣系統(tǒng)、輪胎、輪轂等等，以

9、確定它們的力學(xué)特性能否符合總體設(shè)計(jì)要求，或者優(yōu)化以進(jìn)一步改良初始設(shè)計(jì)。 .經(jīng)過對(duì)這些關(guān)鍵部分的CAE仿真分析，可以在概念設(shè)計(jì)階段就把握好產(chǎn)品的各個(gè)方面的性能，排除問題，這對(duì)于汽車行業(yè)來說極為重要，由于問題發(fā)現(xiàn)越早，處理問題的代價(jià)就越低。 . 5、國內(nèi)汽車企業(yè)CAE運(yùn)用現(xiàn)狀 國際上一些著名的汽車廠家如通用、福特、豐田、日產(chǎn)等以及大的零部件供應(yīng)商，在整車系統(tǒng)仿真、總成和零部件方面的CAE運(yùn)用程度比較高，有本人的CAE運(yùn)用規(guī)范和分析流程。而且這些企業(yè)長期與專業(yè)仿真軟件和效力公司協(xié)作，共同開展、相互促進(jìn)。 .CAE在中國汽車行業(yè)的運(yùn)用起步于二十世紀(jì)80年代中期，歷經(jīng)十幾年的緩慢開展，到90年代后期開場

10、加速，目前曾經(jīng)進(jìn)入飛速開展期。中國汽車工業(yè)整車廠主要有中外合資、民營企業(yè)、國有企業(yè)、國內(nèi)資本控股企業(yè)這些方式，零部件企業(yè)有國有、民營、私有、合資、獨(dú)資等。從這些企業(yè)的資本組成方式可以比較清楚地了解這些企業(yè)CAE運(yùn)用的現(xiàn)狀和未來開展趨勢。 . 中外合資的汽車以及零部件消費(fèi)企業(yè)的CAE運(yùn)用程度普遍比較低，由于這些合資企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)權(quán)在國外，他們的CAE運(yùn)用普通停留在工藝更改后的驗(yàn)證層次，談不上汽車關(guān)鍵部件的CAE運(yùn)用，當(dāng)然隨著外國汽車以及零部件公司逐漸在中國建立研發(fā)中心，他們的CAE的運(yùn)用會(huì)越來越好。 .CAE 在車架上的運(yùn)用. 國有汽車企業(yè)的CAE運(yùn)用開場較早，但是開展緩慢，CAE人才流失比較多

11、，有的單位CAE仿真技術(shù)運(yùn)用20幾年來還停留在根本分析階段。民營或者國內(nèi)股份企業(yè)由于沒有現(xiàn)成的產(chǎn)品可以消費(fèi)，開場是仿造，如今有的企業(yè)曾經(jīng)有本人的設(shè)計(jì)才干。有本人設(shè)計(jì)才干的企業(yè)，CAE運(yùn)用比較好，企業(yè)指點(diǎn)層也很注重，而且CAE在關(guān)鍵部件運(yùn)用程度也相對(duì)高。 . 國內(nèi)一些自主品牌自主(半自主)開發(fā)的車型，對(duì)CAE分析的需求和依賴性較強(qiáng)，部件、子系統(tǒng)、整車運(yùn)動(dòng)與平安都在進(jìn)展CAE分析。有的企業(yè)借助一些曾經(jīng)在國外大汽車公司任務(wù)的“海歸帶回的閱歷，并結(jié)合本企業(yè)CAE運(yùn)用的閱歷，開場在著手建立本人的CAE運(yùn)用規(guī)范和仿真流程。 .轎車企業(yè)這方面走的步伐快一些，卡車和客車企業(yè)相對(duì)緩慢?？傮w來講，中國的轎車企業(yè)C

12、AE運(yùn)用程度相對(duì)較高，卡車次之，客車企業(yè)屬于起步階段。 . 6、處理運(yùn)用難題 中國汽車工業(yè)高歌猛進(jìn)，自主研發(fā)，自主消費(fèi)，自主品牌又一次大量見諸媒體。就汽車行業(yè)來說，國內(nèi)汽車廠家所用到的CAE軟件跟國外汽車廠家所用的根本一樣，那么國內(nèi)汽車廠家普遍運(yùn)用程度不高緣由在哪里呢？ .首先是企業(yè)指點(diǎn)對(duì)CAE的功能還沒有可以充分認(rèn)識(shí)，雖然如今汽車企業(yè)指點(diǎn)層普遍認(rèn)識(shí)到CAE非常有用，但是對(duì)CAE運(yùn)用的難度沒有充分估計(jì)，不少企業(yè)以為買回來CAE軟件就可以發(fā)揚(yáng)立竿見影的作用，但現(xiàn)實(shí)上假設(shè)沒有閱歷豐富的CAE人員，很難立刻見到效果。.再就是CAE人員的培育問題，CAE分析專家既需求比較深沉的實(shí)際根底，也要具有相應(yīng)行

13、業(yè)的工程運(yùn)用閱歷，CAE分析人員的培育非常不容易，周期相對(duì)較長；還有就是汽車企業(yè)通常缺乏本人的CAE分析規(guī)范或者規(guī)范。 . 要處理好汽車行業(yè)CAE運(yùn)用的上述問題，首先，汽車行業(yè)相關(guān)廠商的指點(diǎn)層要充分認(rèn)識(shí)CAE的作用和難度，特別是后者。軟件可以隨時(shí)購買， 但是運(yùn)用CAE軟件的人從哪里來？是企業(yè)從頭培育還是從相關(guān)行業(yè)引進(jìn)CAE人才？假設(shè)是本人培育，那就要有長期見效的心思預(yù)備，而且要肯花錢培訓(xùn)CAE人員。當(dāng)然假設(shè)企業(yè)想盡快見到效果，可以引進(jìn)閱歷豐富的CAE人才，采取引進(jìn)與本人培育相結(jié)合，這是一 個(gè)較好的途徑。 .我國汽車CAE運(yùn)用最大的問題就在于我們的汽車企業(yè)沒有本人的規(guī)范，或者規(guī)范不完善，這就導(dǎo)致

14、即使做了CAE分析，也無法有效地評(píng)價(jià)分析結(jié)果這種景象。因此，當(dāng)企業(yè)有了CAE人員之后，就要努力建立企業(yè)本人的CAE分析規(guī)范。 .建立CAE分析規(guī)范有兩條途徑，一是企業(yè)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和仿真相互校核，建立相關(guān)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)規(guī)范；二是利用相關(guān)行業(yè)已有的閱歷來輔助建立本人的CAE分析規(guī)范。CAE分析規(guī)范的建立相當(dāng)不容易，需求做大量的任務(wù)，并且要結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這個(gè)過程是必需求走的。 .7、CAE工程分析在汽車行業(yè)的運(yùn)用汽車開發(fā)過程中的計(jì)算機(jī)輔助工程分析主要有：1、剛度、強(qiáng)度運(yùn)用于整車、大小總成與零部件分析，以實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)；2、NVH分析各種振動(dòng)、噪聲，包括摩擦噪聲、風(fēng)噪聲等 ；3、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析；.4、車輛碰撞模

15、擬分析；5、金屬板件沖壓成型模擬分析；6、疲勞分析；7、空氣動(dòng)力學(xué)分析氣動(dòng)或流場分析；8、虛擬試車場整車分析；9、焊裝模擬分析、噴涂模擬分析等。.一、剛度和強(qiáng)度分析有限元法在機(jī)械構(gòu)造強(qiáng)度和剛度分析方面因具有較高的計(jì)算精度而得到普遍采用，特別是在資料應(yīng)力-應(yīng)變的線性范圍內(nèi)更是如此。另外，當(dāng)思索機(jī)械應(yīng)力與熱應(yīng)力的巧合時(shí)，像ANSYS、NASTRAN等大型軟件都提供了極為方便的分析手段。 .1車架和車身的強(qiáng)度和剛度分析： 車架和車身是汽車中構(gòu)造和受力都較復(fù)雜的部件，對(duì)于全承載式的客車車身更是如此。車架和車身有限元分析的目的在于提高其承載才干和抗變形才干、減輕其本身分量并節(jié)省資料。另外，就整個(gè)汽車而言

16、，當(dāng)車架和車身分量減輕后，整車分量也隨之降低，從而改善整車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性等性能。 .2齒輪的彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力分析： 齒輪是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系中普遍采用的傳動(dòng)零件。經(jīng)過對(duì)齒輪齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力的分析，優(yōu)化齒輪構(gòu)造參數(shù)，提高齒輪的承載載力和運(yùn)用壽命。.3發(fā)動(dòng)機(jī)零件的應(yīng)力分析： 以發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋為例，其任務(wù)工程中不僅遭到氣缸內(nèi)高壓氣體的作用，還會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的熱應(yīng)力。缸蓋開裂事件時(shí)有發(fā)生。假設(shè)僅采用在開裂處部分加強(qiáng)的方法加以改良，無法從根本上處理問題。有限元法提供理處理這一問題的根本途徑。.二、NVH分析 近年來，隨著人們環(huán)保認(rèn)識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)汽車提出了更高要求。為此，國際汽車界制定NVH規(guī)范，即

17、噪音(Noise)、振動(dòng)(Vibration)、平穩(wěn)(Harshness)三項(xiàng)規(guī)范，通俗稱為乘坐轎車的“溫馨感。 .對(duì)NVH規(guī)范的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)闡明，用顧客較喜歡的轎車作實(shí)驗(yàn)，在用水泥鋪得較平坦的公路上，轎車以時(shí)速40公里的速度行駛，如將歐洲產(chǎn)轎車的NVH以100%作規(guī)范，日本轎車那么為75%，韓國轎車為50%。歐洲轎車懸架技術(shù)較高，所以乘坐溫馨，日本轎車設(shè)計(jì)時(shí)將人體工程學(xué)思索在內(nèi)，對(duì)提高乘坐溫馨感有很大協(xié)助。 .汽車噪聲和振動(dòng)的來源可分為四類：1、發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)組；2、輪胎和行走傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；3、汽車快速行駛引起空氣振動(dòng)產(chǎn)生的聲音；4、座艙內(nèi)外設(shè)備產(chǎn)生的聲音。.目前將汽車的NVH分析分為部件的N

18、VH分析和整車的NVH分析，并按頻段分為三種：1、低頻NVH50-80Hz：分析根底方法為線性動(dòng)態(tài)分析法如軟件NASTRAN的頻率呼應(yīng)力分析法，輪胎的NVH分析用MARC軟件；2、中頻NVH80-250Hz：這部分噪聲是由構(gòu)造和空氣產(chǎn)生的。用非線性動(dòng)態(tài)分析軟件如LS-DYNA3D3、高頻NVH250-5000Hz：如空氣對(duì)車身產(chǎn)生的高頻。.三、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析就是根據(jù)原動(dòng)件的知運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求該機(jī)構(gòu)其他構(gòu)件上某些點(diǎn)的位移、軌跡、速度和加速度，以及這些構(gòu)件的角位移、角速度和角加速度。經(jīng)過對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)展位移或軌跡的分析，可以確定某機(jī)構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)時(shí)所需得空間，判別當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)各構(gòu)件之間能否會(huì)相互關(guān)涉

19、，確定機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件的行程，調(diào)查構(gòu)件上某一點(diǎn)能否實(shí)現(xiàn)預(yù)定的位置或軌跡要求。.經(jīng)過對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)展速度分析，可以了解從動(dòng)件的速度變化規(guī)律能否滿足任務(wù)要求，了解機(jī)構(gòu)的受力情況。經(jīng)過對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)展加速度分析，可以確定各構(gòu)件及構(gòu)件上某些點(diǎn)的加速度，了解機(jī)構(gòu)加速度的變化規(guī)律。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的方法很多，主要有圖解法和解析法。.四、車輛碰撞模擬分析 汽車作為現(xiàn)代化交通工具，在給人們的生活帶來便利與樂趣的同時(shí)，也因其引起的交通事故給人類的生命和財(cái)富帶來極大的要挾和損傷。因此，汽車的平安性是汽車廠商、消費(fèi)者、政府部門高度關(guān)注的問題。汽車的平安性可劃分為自動(dòng)平安性和被動(dòng)平安性。.自動(dòng)平安性是指汽車可以識(shí)別潛在的危險(xiǎn)自動(dòng)減速，或

20、當(dāng)突發(fā)的要素出現(xiàn)時(shí)，可以在駕駛員的支配下防止發(fā)生交通事故的性能；被動(dòng)平安性是指汽車發(fā)生不可防止的交通事故后，可以對(duì)車內(nèi)乘員或行人進(jìn)展維護(hù)，以免發(fā)生損傷或使損傷降低到最小程度。交通事故緣由的統(tǒng)計(jì)分析闡明，以預(yù)防事故發(fā)生的自動(dòng)平安性只能防止5的事故，因此提高汽車被動(dòng)平安性日趨重要。.車輛碰撞規(guī)范與運(yùn)用的計(jì)算機(jī)軟件.五、金屬板沖壓成型模擬分析 由于沖壓成型資料利用率高，產(chǎn)質(zhì)量量穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化消費(fèi)，故這一工藝方法在汽車消費(fèi)中得到廣泛運(yùn)用。在傳統(tǒng)的沖壓消費(fèi)過程中，無論是沖壓工序的制定、工藝參數(shù)的選取，還是沖壓模具的設(shè)計(jì)、制造，都要經(jīng)過多次修正才干確定。這種反復(fù)的調(diào)試過程呵斥企業(yè)人力、物力和財(cái)力的大

21、量耗費(fèi)，導(dǎo)致消費(fèi)本錢高，消費(fèi)周期難以保證。 .沖壓成型過程數(shù)值模擬技術(shù)的出現(xiàn)為改動(dòng)這種傳統(tǒng)方式提供了強(qiáng)有力的工具。經(jīng)過對(duì)沖壓過程模擬分析得到最正確模具構(gòu)造和工藝條件，并能經(jīng)過對(duì)板材沖壓過程數(shù)值模擬，在計(jì)算機(jī)上察看到模具構(gòu)造、沖壓工藝條件如壓邊力、沖壓方向、摩擦光滑等和資料性能參數(shù)如皺曲、破裂的影響，還可以提供最正確鈑料外形、合理的壓料面外形、最正確沖壓方向、以及分析卸載和切邊后的回彈量，并補(bǔ)償模具尺寸以得到尺寸和外形精度良好的沖壓件。該技術(shù)使試模時(shí)間大大縮短，從而減少制模本錢。.六、疲勞分析 傳統(tǒng)的疲勞技術(shù)由許多閱歷公式組成。這些閱歷公式根據(jù)一些實(shí)際框架，從資料、零件或構(gòu)造的疲勞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中擬合

22、而成。驗(yàn)證產(chǎn)品的疲勞性能普通需求進(jìn)展疲勞實(shí)驗(yàn)。疲勞分析依賴于準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)也需求得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。過去，常規(guī)設(shè)計(jì)定型樣機(jī)疲勞實(shí)驗(yàn)需求幾年甚至更多時(shí)間來發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)失誤、修正設(shè)計(jì)。 .現(xiàn)代疲勞壽命設(shè)計(jì)技術(shù)是以電子技術(shù)數(shù)字信息和計(jì)算機(jī)技術(shù)數(shù)字仿真結(jié)合進(jìn)入機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，將機(jī)械強(qiáng)度壽命由定性設(shè)計(jì)提高到定量設(shè)計(jì)。它立足于隨機(jī)、動(dòng)態(tài)，整個(gè)受載過程的每一實(shí)時(shí)信號(hào)都參與設(shè)計(jì)，而不僅僅是一個(gè)最大值。.現(xiàn)代疲勞實(shí)驗(yàn)技術(shù)只需在計(jì)算機(jī)上用仿真技術(shù)，用載荷譜模擬和加載，預(yù)測壽命和反響優(yōu)化。這可把實(shí)驗(yàn)時(shí)間緊縮到原來的非常之一、百分之一，大大降低了開發(fā)本錢，縮短了開發(fā)周期。 .根據(jù)疲勞實(shí)際，疲勞破壞主要由循環(huán)載荷引起。從實(shí)際

23、上說，假設(shè)汽車的輸入載荷一樣，那么所引起的疲勞破壞也應(yīng)該一樣。因此，可以在試車場上按一定的比例混合各種路面及各種事件如開門、關(guān)門、剎車等，重現(xiàn)這一載荷輸入。這一載荷重現(xiàn)通常能夠在較短的時(shí)間里完成，因此，可以到達(dá)實(shí)驗(yàn)加速的目的。.七、空氣動(dòng)力學(xué)分析 汽車空氣動(dòng)力學(xué)主要是運(yùn)用流膂力學(xué)的知識(shí)，研討汽車行駛時(shí)，即與空氣產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車周圍的空氣流動(dòng)情況和空氣對(duì)汽車的作用力稱為空氣動(dòng)力，以及汽車的各種外部外形對(duì)空氣流動(dòng)和空氣動(dòng)力的影響。此外，空氣對(duì)汽車的作用還表如今汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻、車廂里的通風(fēng)換氣、車身外外表的清潔、氣流噪聲、車身外表覆蓋件的振動(dòng)、甚至刮水器的性能等方面的影響。 .為了減少空氣阻力

24、系數(shù)，現(xiàn)代轎車的外形普通用園滑流暢的曲線去消隱車身上的轉(zhuǎn)機(jī)線。前圍與側(cè)圍、前圍、側(cè)圍與發(fā)動(dòng)機(jī)罩，后圍與側(cè)圍等地方均采用園滑過渡，發(fā)動(dòng)機(jī)罩向前下傾，車尾后箱蓋短而高翹，后冀子板向后收縮，擋風(fēng)玻璃采用大曲面玻璃，且與車頂園滑過渡，前風(fēng)窗與程度面的夾角普通在25度33度之間，側(cè)窗與車身相平，前后燈具、門手把嵌入車體內(nèi)，車身外表盡量光潔平滑，車底用平整的蓋板蓋住，降低整車高度等等，這些措施有助于減少空氣阻力系數(shù)。.八、虛擬試車場整車分析 CAE技術(shù)的飛速開展、軟硬件功能的大幅度提高使得整車系統(tǒng)仿真曾經(jīng)成為能夠。美國工程技術(shù)協(xié)作公司ETA在ANSYS/LS-DYAN軟件平臺(tái)上二次開發(fā)推出的虛擬實(shí)驗(yàn)場技術(shù)virtual proving ground, VPG就是一個(gè)對(duì)整車系統(tǒng)性能全面仿真適用軟件的代表。VPG技術(shù)是汽車CAE技術(shù)領(lǐng)域中一個(gè)很有代表性的進(jìn)展。 .VPG是在ANSYS/LS-DYAN軟件平臺(tái)上二次開發(fā)推出的，以整車系統(tǒng)為分析對(duì)象，思索系統(tǒng)各