CAE在汽車設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用設(shè)計(jì)

CAE在汽車設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用摘要本文介紹了CAE的概念、發(fā)展及其研究?jī)?nèi)容，說(shuō)明了在設(shè)計(jì)前期引入CAE技術(shù)對(duì)于減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、縮短設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要意義，并從汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、車身覆蓋件成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)仿真、汽車碰撞安全性分析、汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)幾個(gè)方面講述了CAE技術(shù)在汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：CAE，汽車設(shè)計(jì)制造，汽車動(dòng)力學(xué)，仿真隊(duì)CAEi耍nCar夾Desi盾gnan蜘dMan濱ufact比ure史ABSTR嫩ACT襯T釋heco該n奇cept還ofCA矛E萌and希devel模opmen唉tand匙rese笑arch慶ofC偶AEis酸收intro挖duced馬int熊hist墻hesis甘.And隊(duì)iti冶ntrod澇uced域the材impor定tance堡黃ofus舞ingC途AEin昌desi滑gn糖錯(cuò)to司reduc缺e閑erro娃r(nóng)s迅,s股horte卡nthe費(fèi)desi岔gncy肆cle狹and艱i個(gè)mprov朗e列prod客uctd許esign夏qual監(jiān)ity.儀F詞romt膏hest區(qū)ructu愛(ài)rals紫treng紋thof占car碼,b牽odyp盟anels姥form掃ingp鉆roces猜sof框compu林ters臂imula技tion洞,v食ehicl件e明c批rash捧s雞afety無(wú)脫a新nalys互is昏,a侮utomo撇tive墨struc索tural鉛opti菊mizat凳ion角toot款her脫desi韻gnas兩pects疊,thi咬sthe剃sisa焦lsoi蕩ntrod族uced勇theu企seof瘦蘿CAEt俘echno怒logy驗(yàn)inth辟edes徒igna薄ndma滔nufac架ture毛ofau薪tomot蓮ivep使roduc國(guó)ts.帳KEYW蝦ORDS巾：CAE，怎Autom辮otive婦desi普gnan階dman轎ufact絮ure，V挪ehicl俱eDyn蠶amics楊，Simu斑latio遼n目錄摘要I論ABSTR潑ACT憤洗II浴1孝概述帽傷1即1.1C芒AE居的歷史個(gè)夫1部1.2C咸AE杠的發(fā)展板警2惕闊CAE胡在國(guó)外的發(fā)蛇展曲蝴2債盾CAE逼在國(guó)內(nèi)的發(fā)糕展地可3啦1.3C酬AE壞的發(fā)展趨勢(shì)作承5襖1.3綱.1秀擴(kuò)大仿真分臟析的范圍川胞5初停五智能化、人特性化語(yǔ)晉5緩逆額網(wǎng)絡(luò)化香級(jí)6水吉容我國(guó)川CAE且技術(shù)落后的扁原因范風(fēng)6仰校CAE河今后發(fā)展方豈向及設(shè)想終臘6善2CAE沒(méi)的相關(guān)理論奏榴8蚊2.1C烘AE肢的基本概念曾殼8糞2.2C些AE悉的基本結(jié)構(gòu)搶與功能撇芝8運(yùn)熱CAE禾分析的三個(gè)洽步驟良聯(lián)8脈頃CAE俗軟件的結(jié)構(gòu)爹與功能抽錯(cuò)9成2.3C線AE奶的價(jià)值鋼墳10榨2.4C獻(xiàn)AE鏈的應(yīng)用分類樓云12炊厚救整車深扇12插滴輩大總成或者眾大的子系統(tǒng)誠(chéng)湊12億揀借零部件和小邪總成分弄12拆2.5跪CAE其與容CAD\C孕AM內(nèi)霉13禁3CA尋E裁在汽車設(shè)計(jì)戚制造中的應(yīng)缸用件似14殖3.1胸汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)蓬度分析慰誤14查3.2譽(yù)車身覆蓋件嗎成型過(guò)程的銹計(jì)算機(jī)仿真加狗14循筒CAE嘴技術(shù)在汽車城翼子板拉延門模具設(shè)計(jì)中粘的應(yīng)用泳唱14柜我板料成型液過(guò)程的顯式揭有限元計(jì)算摧弓15偷時(shí)助初始拉延工詞藝設(shè)計(jì)僑鑒17勵(lì)扭北計(jì)算機(jī)仿真桌廢18塑僚闊工藝改進(jìn)獨(dú)忙19俯3.3約汽車碰撞安擾全性分析像團(tuán)20籌3哀.4售汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)肉化檔殘25董4橡總結(jié)齊醉26致謝27證參考文獻(xiàn)峰扭281概述牌1.1子CAE的歷釀史宮CAE起始瀉于20世紀(jì)培50年代中劑期，而真正效的CAE軟歷件誕生于7垃0年代初期晝，直到80賽年代中期的固十多年間，肥CAE軟件漆是處在獨(dú)立陷成長(zhǎng)階段，訂主要是擴(kuò)充揭和完善基本領(lǐng)功能、算法狂和軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)。1979群年美國(guó)的S敘AP5線性滾結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)閉力分析程序升向國(guó)內(nèi)引進(jìn)鞠移植成功，東掀起了應(yīng)用噸通用有限元談程序來(lái)分析繩計(jì)算工程問(wèn)節(jié)題的高潮。弄在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)梅比較成功并秘?fù)碛休^多用軟戶(100產(chǎn)家以上)的片有限元分析展系統(tǒng)有大連聲理工大學(xué)工饒程力學(xué)系的恥FIFEX怒95、北京蘿大學(xué)力學(xué)與塑科學(xué)工程系江的SAP8隊(duì)4、中國(guó)農(nóng)引機(jī)科學(xué)研究源院的MAS六5.0和杭皆州自動(dòng)化技的術(shù)研究院的撲MF有—?jiǎng)貳P4.0嚇等。198區(qū)5年前后，澡在可用性、桂可靠性和計(jì)葉算效率上已撇經(jīng)基本成熟嘉的、國(guó)際上折知名的CA株E軟件有N之ASTRA擠N、ANS耳YS、AS衫KA、MA掙RC、AD游INA、A脖BAQUS閣、MODU嚇LEF、D賞YN-3D淺等。就軟件符結(jié)構(gòu)和技術(shù)欠而言，這些活CAE軟件鍵基本上是用替結(jié)構(gòu)化軟件刑設(shè)計(jì)方法，韻采用FOR瞧TRAN語(yǔ)厚言開(kāi)發(fā)的結(jié)崗構(gòu)化軟件、散其數(shù)據(jù)管理哀技術(shù)尚存在茄一定缺陷，奴它們的運(yùn)行隊(duì)環(huán)境僅限于關(guān)當(dāng)時(shí)的大型嫁計(jì)算機(jī)和高艷檔工作站。胃近15年是寬CAE軟件貴的商品化發(fā)妙展階段，C希AE開(kāi)發(fā)商證為滿足市場(chǎng)賀需求和適應(yīng)勝計(jì)算機(jī)硬、江軟件技術(shù)的遷迅速發(fā)展，岔在大力推銷往其軟件產(chǎn)品劃的同時(shí)，對(duì)嬌軟件的功能歉、性能，特述別是用戶界環(huán)面和前、后皮處理能力，碰進(jìn)行大幅度每擴(kuò)充；對(duì)軟先件的內(nèi)部結(jié)豬果和部分軟態(tài)件模塊，特夜別是數(shù)據(jù)管偵理和圖形處裝理部分，進(jìn)包行了重大的涼改造。新增膠的軟件部分即大都采用了理面向?qū)ο蟮蔫F軟件設(shè)計(jì)方?jīng)龇ê虲++毒語(yǔ)言，個(gè)別親子系統(tǒng)則是希完全使用面板向?qū)ο筌浖糠椒ㄩ_(kāi)發(fā)的怖軟件產(chǎn)品。膽這就使得目瞧前市場(chǎng)上知灘名的CAE儉軟件，在功呈能、性能、季可用性和可浙靠性、以及燈對(duì)運(yùn)行環(huán)境爆的適應(yīng)性方大面，基本上鄉(xiāng)滿足了用戶布的當(dāng)前需求脾，這些CA鋒E軟件可以遺在超級(jí)并行笑機(jī)，分不是躁為集群，大僚、中、小、策微各類計(jì)算灑機(jī)和各種操捧作系統(tǒng)平臺(tái)喂上運(yùn)行。苗近40年來(lái)籍，CAE技摘術(shù)結(jié)合迅速靈發(fā)展中的計(jì)涼算力學(xué)、計(jì)猜算數(shù)學(xué)、相惜關(guān)的工程科揪學(xué)、工程管慈理學(xué)與現(xiàn)代默計(jì)算技術(shù)，狀從低效檢驗(yàn)忠到高效仿真數(shù)，從線性靜凱力求解到非兔線性、動(dòng)力欺仿真分析、當(dāng)多物理場(chǎng)耦婦合，取得了休巨大的發(fā)展劉與成就。抬在日趨全球贈(zèng)化的市場(chǎng)氛胸圍中，企業(yè)攪間的競(jìng)爭(zhēng)將庭表現(xiàn)為產(chǎn)品扶性能和制造計(jì)成本的競(jìng)爭(zhēng)戒。而CAE喝在產(chǎn)品研發(fā)丘及創(chuàng)新設(shè)計(jì)療中所顯示出谷的無(wú)與倫比案的優(yōu)越性，倍使其成為現(xiàn)想代化工業(yè)企煎業(yè)在日趨激鑼烈的市場(chǎng)競(jìng)狡爭(zhēng)中取勝的撥重要條件。思利用CAE飽軟件，可以懂對(duì)工程和產(chǎn)海品進(jìn)行性能闊與安全可靠頸性分析，并宜對(duì)其未來(lái)的但工作狀態(tài)和評(píng)運(yùn)行行為進(jìn)立行虛擬運(yùn)行葵模擬，及早寬發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺埋陷，實(shí)現(xiàn)優(yōu)鞋化設(shè)計(jì)；在恨實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的薯同時(shí)，提高祥設(shè)計(jì)質(zhì)量，鳥(niǎo)降低研究開(kāi)贊發(fā)成本，軟崗縮短研究開(kāi)控發(fā)周期。它磁們與CAD去/CAM/結(jié)CAPP/銹[DM/E兄RP等軟件老一起，已經(jīng)奶成為支持工養(yǎng)程行業(yè)和制杰造企業(yè)信息你化的主要信譯息技術(shù)之一顏。殲借助CAE新技術(shù)，一家燃英國(guó)的汽車鹽業(yè)咨詢公司窮TWR短時(shí)掩間內(nèi)(15跟周)完成一非個(gè)緊湊型家銷庭轎車全尺紅寸模型的設(shè)用計(jì)、驗(yàn)證和清制造。通過(guò)典使用非線性城仿真軟件M預(yù)SC.Dy破tran和先MSC.M每arc重現(xiàn)嶺世貿(mào)大樓倒桶塌全過(guò)程，佛美國(guó)政府的斤研究人員們?nèi)握业搅藶槭捕让词蕾Q(mào)大樓忍在僅僅一個(gè)緒小時(shí)之內(nèi)就欠坍塌了的原侄因。債計(jì)算機(jī)輔助洞工程作為一違項(xiàng)跨學(xué)科的歉數(shù)值模擬分夫析技術(shù)，越福來(lái)越受到科毅技界和工程國(guó)界的重視。奧許多大型的盜CAE分析嶺軟件已相當(dāng)纖成熟并已商撈品化，計(jì)算駕機(jī)模擬分析叉不僅在科學(xué)離研究中普遍理采用，而且防在工程上也蹈已達(dá)到了實(shí)源用化階段。氏燙事實(shí)證明，醋在設(shè)計(jì)過(guò)程星中的早期引丑入CAE來(lái)質(zhì)指導(dǎo)設(shè)計(jì)決跑策，能解釋貢因在下游發(fā)銷現(xiàn)問(wèn)題時(shí)需坐重新設(shè)計(jì)而津造成的時(shí)間竟和費(fèi)用的浪背費(fèi)，設(shè)計(jì)人稈員能將主要貸精力投身如辯何優(yōu)化設(shè)計(jì)企，提高工程孤和產(chǎn)品品質(zhì)球，從而產(chǎn)生惹巨大的經(jīng)濟(jì)填效益。驅(qū)在現(xiàn)代設(shè)計(jì)托流程中，C陽(yáng)AE是創(chuàng)造息價(jià)值的中心呢環(huán)節(jié)。事實(shí)援上，CAE席技術(shù)是企業(yè)肚實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)葬計(jì)的最主要摧的保障。企蹲業(yè)要在激烈穗的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)中立于不敗湊之地，就必恒須不斷保持輩產(chǎn)品的創(chuàng)新及。殿衡量CAE古技術(shù)水平的菌重要標(biāo)志之醋一是分析軟百件的開(kāi)發(fā)和宋應(yīng)用。目前摩，ABAQ燦US、AN古SYS、N預(yù)ASTRA習(xí)N等大型通閉用有限元分嫁析軟件已經(jīng)塔引進(jìn)我國(guó)，饑在汽車、航階空、機(jī)械、烈材料等許多根行業(yè)得到了霜應(yīng)用。我國(guó)問(wèn)的計(jì)算機(jī)分蝶析軟件開(kāi)發(fā)撤是一個(gè)薄弱還環(huán)節(jié)，嚴(yán)重勸地制約了C圓AE技術(shù)的路發(fā)展。僅以兵有限元計(jì)算咸分析軟件為膝例，目前的首世界年市場(chǎng)合份額達(dá)5億畢美元，并且門以每年15背%的速度遞就增。相比之戰(zhàn)下，我國(guó)自包己的CAE辦軟件工業(yè)還閣非常弱小，宴僅占有很少狹量的市場(chǎng)份揉額。攜1.2嘴CAE的干發(fā)展妨吩CAE在添國(guó)外的發(fā)展愁當(dāng)今國(guó)際上夸FEA方法女和軟件發(fā)展罰呈現(xiàn)出以下蝕一些趨勢(shì)特爭(zhēng)征：違（1）從單踩純的結(jié)構(gòu)力仇學(xué)計(jì)算發(fā)展企到求解許多侍物理場(chǎng)問(wèn)題?。簭陌濉ち芎蛯?shí)體等連糊續(xù)體固體力段學(xué)分析，發(fā)堵展到流體力查學(xué)、溫度場(chǎng)香、電傳導(dǎo)、考磁場(chǎng)、滲流港和聲場(chǎng)等問(wèn)絡(luò)題的求解計(jì)允算，最近又物發(fā)展到求解慎幾個(gè)交叉學(xué)皆科的問(wèn)題(漂所謂難“坡流固耦合集”詠的問(wèn)題)；籮（2）由求解解線性工程礦問(wèn)題進(jìn)展到屬分析非線性協(xié)問(wèn)題；敞（3）增強(qiáng)稠可視化的前血置建模和后隸置數(shù)據(jù)處理別功能；幼（4）與C禁AD軟件的坦無(wú)縫集成。笨都開(kāi)發(fā)了和款著名的CA敗D軟件(例添如Pro/說(shuō)ENGIN堵EER、U爹nigra賞phic吩s、Sol麻idEdg師e、IDE挎AS、Be屢ntley堂和Auto殖CAD等)峽的接口。同陣時(shí)CAD綜笑合型CAE疼工具的分析背功能正逐漸唱加強(qiáng)；哀（5）改進(jìn)階CAE方法皆中的優(yōu)化技桐術(shù)：引入各眾種優(yōu)化技術(shù)祝，優(yōu)化參數(shù)些評(píng)價(jià)。具備鵲智能的網(wǎng)格壞劃分器，以惜解決模型在輔形狀參數(shù)變否化劇烈時(shí)出課現(xiàn)的網(wǎng)格奇劃化問(wèn)題；非毯線性收斂的擋智能控制技久術(shù)對(duì)非線性掃優(yōu)化問(wèn)題是斥不可或缺的襖。男CAE軟件妄對(duì)工程和產(chǎn)迅品的分析模孫擬能力，主異要取決于單臘元庫(kù)和材料學(xué)庫(kù)的豐富和爪完善程度，屋單元庫(kù)所包復(fù)含的單元類昨型越多，材尾料所包括的貝材料特性種伸類越全，其葡CAE軟件呼對(duì)工程或產(chǎn)頭品的分析、本仿真能力就親越強(qiáng)。而C鉗AE軟件的兔計(jì)算效率和舊計(jì)算結(jié)果的式精度，則主喝要決定于解堵法庫(kù)，先進(jìn)懸高效的求解呀算法可能對(duì)徹計(jì)算效率造陡成幾倍、幾較十倍甚至幾盲百倍的提高功。食近幾年來(lái)國(guó)父際上先進(jìn)的福軟件在單元逐庫(kù)、材料庫(kù)攻、前后處理華，特別是用形戶界面和數(shù)銷據(jù)管理技術(shù)剩等方面都有趙了巨大發(fā)展辛，已經(jīng)可以松對(duì)工程和產(chǎn)賊品進(jìn)行靜力典和擬靜力的息線性和非線動(dòng)性分析；線碗性與非線性要?jiǎng)恿Ψ治觯活^穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)陣熱分析；靜液態(tài)和交變態(tài)都的電磁場(chǎng)和促電流分析；團(tuán)流體計(jì)算；風(fēng)聲場(chǎng)與波的奮傳播計(jì)算等吉。鉛前后處理是窩近十多年發(fā)膏展最快的C玉AE軟件成切分，它們是廚CAE軟件錢滿足用戶要鍛求，使通用省軟件專業(yè)化低、屬地化，岔并實(shí)現(xiàn)與C道AD、CA漫M、CAP賊P、PDM咳等軟件無(wú)縫脈集成的關(guān)鍵刷性軟件成份肆。?？乇荂AE在國(guó)僑內(nèi)的發(fā)展給CAE在中墳國(guó)汽車行業(yè)豬的應(yīng)用起步轎于20世紀(jì)漫80年代中仆期，歷經(jīng)十艇幾年的緩慢式發(fā)展，到9炮0年代后期藏開(kāi)始加速，依目前已經(jīng)進(jìn)桿入飛速發(fā)展吐期。中外合摟資的汽車以元及零部件生溉產(chǎn)企業(yè)的C明AE應(yīng)用水碗平普遍比較廁低，因?yàn)檫@丘些合資企業(yè)掌的產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)權(quán)在國(guó)外，傭他們的CA膨E應(yīng)用一般斃停留在工藝握更改后的驗(yàn)意證層次，談扒不上汽車關(guān)榮鍵部件的C吳AE應(yīng)用。柳隨著外國(guó)汽機(jī)車以及零部靠件公司逐步仁在中國(guó)建立的研發(fā)中心，肺其CAE的謎應(yīng)用水平也模會(huì)逐步提高貼。梨國(guó)有汽車企啞業(yè)的CAE密應(yīng)用開(kāi)始較猜早，但是發(fā)數(shù)展緩慢，C罷AE人才流帖失比較多，磁有的單位C綁AE仿真技俱術(shù)應(yīng)用20殘幾年來(lái)還停監(jiān)留在基本分而析階段。民諷營(yíng)或者國(guó)內(nèi)轟股份企業(yè)因樓為沒(méi)有現(xiàn)成板的產(chǎn)品可以憂生產(chǎn)，開(kāi)始夾是仿造，現(xiàn)偷在有的企業(yè)年已經(jīng)擁有自排己的設(shè)計(jì)能么力，且CA有E在關(guān)鍵部紛件的應(yīng)用水雅平還較高。弟國(guó)內(nèi)一些自眨主品牌自主奧（半自主）額開(kāi)發(fā)的車型惱，對(duì)CAE徑分析的需求桂和依賴性較數(shù)強(qiáng)，部件、蹤子系統(tǒng)、整墓車運(yùn)動(dòng)與安稍全都在進(jìn)行內(nèi)CAE分析擔(dān)。有的企業(yè)挽借助一些曾扭經(jīng)在國(guó)外大藏汽車公司工松作的病“急海歸意”搖帶回的經(jīng)驗(yàn)衰，并結(jié)合本阻企業(yè)CAE推應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)?zāi)?，開(kāi)始在著搬手建立自己壇的CAE應(yīng)敬用規(guī)范和仿土真流程。總臭體來(lái)講，中仆國(guó)的轎車企吵業(yè)CAE應(yīng)虧用水平相對(duì)溉高，卡車次塌之，客車企郵業(yè)屬于起步枝階段。杯如何解決應(yīng)故用難題：滑就汽車行業(yè)仁來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)燕汽車廠家所引用到的CA兩E軟件跟國(guó)稠外汽車廠家款所用的基本亂一樣，那么懲，國(guó)內(nèi)汽車西廠家普遍應(yīng)捎用水平不高妨的原因在哪筆里呢？沖首先是企業(yè)和領(lǐng)導(dǎo)對(duì)CA熔E的功能還山?jīng)]有能夠充甚分認(rèn)識(shí)。雖點(diǎn)然現(xiàn)在汽車套企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層常普遍認(rèn)識(shí)到劃CAE的作惜用，但是對(duì)搖CAE應(yīng)用穗的難度沒(méi)有喝充分估計(jì)。哲不少企業(yè)認(rèn)年為買回來(lái)C姻AE軟件就拍可以發(fā)揮立爐竿見(jiàn)影的作鼓用，但事實(shí)塔上如果沒(méi)有苗經(jīng)驗(yàn)豐富的漠CAE人員繞，很難立刻卷見(jiàn)到成效；到再就是CA渣E人員的培酬養(yǎng)問(wèn)題，C啄AE分析專表家既需要比港較深厚的理異論基礎(chǔ)，也訓(xùn)要具有相應(yīng)袖行業(yè)的工程闖應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，持CAE分析顏人員的培養(yǎng)跡周期相對(duì)較畝長(zhǎng)；還有就專是汽車企業(yè)叔通常缺乏自的己的CAE憤分析標(biāo)準(zhǔn)或堅(jiān)者規(guī)范。糞要解決好汽蒸車行業(yè)CA戒E應(yīng)用的上得述問(wèn)題，首字先，汽車行殘業(yè)相關(guān)廠商雨的領(lǐng)導(dǎo)層要貪充分認(rèn)識(shí)C府AE的作用邊和難度，特秘別是后者。菊軟件可以隨揮時(shí)購(gòu)買，但帳是使用C球AE軟件的采人才是企業(yè)感從頭培養(yǎng)還篩是從相關(guān)行德業(yè)引進(jìn)？如蝶果是自己培候養(yǎng)，那就要順有長(zhǎng)期見(jiàn)效敵的心理準(zhǔn)備敘，而且要肯賣花錢培訓(xùn)C迎AE人員。疲當(dāng)然如果企倍業(yè)想盡快見(jiàn)劫到成效，可供以引進(jìn)經(jīng)驗(yàn)冰豐富的CA某E人才，采弦取引進(jìn)與自徒己培養(yǎng)相結(jié)專合，這是一障個(gè)較好的途執(zhí)徑。煮有了CAE芬人員，企業(yè)斷還要努力建紡立自己的C勇AE分析標(biāo)餐準(zhǔn)。目前，丹我國(guó)汽車C糞AE應(yīng)用中融的最大問(wèn)題激就在于我們陽(yáng)的企業(yè)沒(méi)有景自己的標(biāo)準(zhǔn)啞或者標(biāo)準(zhǔn)不攻完善，從而知會(huì)導(dǎo)致這樣逝一種現(xiàn)象：觀就算做了C籃AE分析，討也無(wú)法有效煤地評(píng)價(jià)分析棋結(jié)果。丑所謂標(biāo)準(zhǔn)就皺是具體應(yīng)用戰(zhàn)有限元軟件泳進(jìn)行特定設(shè)戀計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行種分析時(shí)，如宏何簡(jiǎn)化CA姻D模型，如弦何定義載荷有以及邊界條房件；工況如數(shù)何設(shè)置；進(jìn)器行什么類型見(jiàn)的分析，如紋：是結(jié)構(gòu)分智析還是熱、宰流場(chǎng)分析，惰是否需要做鵲熱－結(jié)構(gòu)耦辦合分析等，慨結(jié)構(gòu)分析是誰(shuí)靜力還是動(dòng)慣力，有沒(méi)有診非線性問(wèn)題健等；分析完叼成如何評(píng)價(jià)旨結(jié)果，譬如床：做轎車白裙車身模態(tài)分籃析，第一階幻模態(tài)頻率需渡要達(dá)到多少毫Hz才算合色格呢？疑標(biāo)準(zhǔn)的解決衫途徑有兩個(gè)惰：一是，自戲己通過(guò)試驗(yàn)庸和仿真相互榜校核，建立遮相關(guān)產(chǎn)品的濤評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；您二是，利用圣相關(guān)行業(yè)已鞭有的經(jīng)驗(yàn)來(lái)鞭輔助建立自阻己的CAE蘇分析標(biāo)準(zhǔn)。溜由此可見(jiàn)，壯CAE分析脅標(biāo)準(zhǔn)的建立僅相當(dāng)不易，禾需要做大量麻的工作，并花且要結(jié)合試蔽驗(yàn)結(jié)果。然免而，這個(gè)過(guò)向程是必須要賊走的。描針對(duì)汽車行繁業(yè)的全面解沒(méi)決方案除：譽(yù)UGS公司哀作為全球領(lǐng)偷先的PLM核廠商，有著警40年的C扭AE軟件開(kāi)東發(fā)與技術(shù)服春務(wù)歷史，能鍛夠?yàn)槠囆袠訕I(yè)提供全面數(shù)的解決方案杏，包括CA特E軟件模塊絲方案和技術(shù)羨服務(wù)方案（技培訓(xùn)＋咨詢茶）。蝶NXNA震STRAN扶（MCAE確工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）檔針對(duì)汽車整扎車、零部件捧、子總成的祖強(qiáng)度剛度線絲性和非線性緩動(dòng)力、靜力約分析。其新鎖增加SOL孟101線性悲接觸功能，指大大提高螺禍拴等連接部燒件的局部分膠析精度；全老球領(lǐng)先的分貍布式并行計(jì)緒算能力，能察夠高速度，麻高精確性地盞求解工程問(wèn)普題。NX汪MOTIO券N模塊針對(duì)災(zāi)汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)茶、動(dòng)力學(xué)仿恢真，集成于際UGNX據(jù)環(huán)境中。悉該模塊內(nèi)嵌織ADAMS廳和Recu粱rDyn兩幼個(gè)世界知名借多體求解器獸，使用非常菠方便，跟C蒜AD軟件一走體化。NX晶Flow爛和NXT印herma隱l針對(duì)車身檢外流場(chǎng)計(jì)算遼和發(fā)動(dòng)機(jī)（丙包括進(jìn)、排熟氣系統(tǒng)）熱漂分析、汽車幟電子電器系市統(tǒng)冷卻分析指，具有很高能的性能價(jià)格擦比。NX擺Flow擇提供一個(gè)整爐套的CFD勢(shì)能力用于高做精度流體仿洲真，并完全緒集成在NX慕環(huán)境中，可欣以有效地仿遲真穩(wěn)態(tài)和瞬耗態(tài)流體流動(dòng)動(dòng)問(wèn)題。也NXTh雜ermal躲提供廣泛啄的熱分析和茅傳熱分析仿似真能力，完鐵全集成在N糕X環(huán)境中，鉗可提供完整腐的建模和求喉解復(fù)雜熱問(wèn)豆題的架構(gòu)。假該產(chǎn)品可以竿有效地仿真隙穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)懲熱響應(yīng)問(wèn)題是，可以處理南各種熱相關(guān)胡和光熱相關(guān)儀材料特性，伴強(qiáng)大的熱耦勻合分析很好預(yù)處理網(wǎng)格脫跟離的接觸傳弓熱，且提供葉高精度的熱袖輻射，使用旱半球技術(shù)計(jì)員算視角因子載。NXF蛇low和N截XThe亮rmal可戴以無(wú)縫耦合辜。車身以及明底盤等疲勞化耐久性預(yù)測(cè)晨，DURA迫BILIT稱Y模塊能夠嫌進(jìn)行很好的詢計(jì)算，而且胡還可以集成響其它知名疲磁勞分析軟件山。UGS兩CAE的查前后處理器凱采用先進(jìn)的懂虛擬拓?fù)渚W(wǎng)民格生成技術(shù)鹽，使得劃分卻出來(lái)的網(wǎng)格南能夠100搖%滿足NA踐STRAN炸求解的要求鮮，一鍵式的瀉自動(dòng)批處理崇網(wǎng)格生成技落術(shù)，把CA饒E分析人員刻從繁重網(wǎng)格允劃分中解放學(xué)出來(lái)，且支停持多種CA助E求解器。青1.3漫CAE的發(fā)睬展趨勢(shì)您憲擴(kuò)大仿真榆分析的范圍睜未來(lái)的產(chǎn)品盒設(shè)計(jì)將由產(chǎn)包品功能主導(dǎo)疑產(chǎn)品外形、套材料和加工邪工藝過(guò)程，先所需的分析狗模擬范圍將少遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出今很天的范圍?？吩O(shè)計(jì)人員必紗須考慮應(yīng)力婆和振動(dòng)、運(yùn)信動(dòng)學(xué)、流體戀力學(xué)、裝配岔建模、可靠躺性分析、人聯(lián)的因素和加記工工藝及成棄本等等。工住程師必須能弟夠真實(shí)地模狡擬產(chǎn)品的所護(hù)有性能，結(jié)杜合貫穿產(chǎn)品蜘生命周期的延各種因素，傲獲得對(duì)各種偉設(shè)計(jì)的模擬炕結(jié)果。CA鋤E軟件也將幣由單一零件翻的虛擬樣機(jī)喬朝著整機(jī)虛輝擬樣機(jī)的方執(zhí)向發(fā)展。張多物理場(chǎng)耦蘋合分析模擬豐——容任何一個(gè)復(fù)款雜的工程和和產(chǎn)品大都是張?zhí)幵诙辔锢矸綀?chǎng)耦合，甚授至是多相多瀉態(tài)介質(zhì)耦合牢狀態(tài)下工作看，其運(yùn)行行巷為絕非是多蓮個(gè)單一物理四場(chǎng)問(wèn)題，部紀(jì)分可能屬于漲強(qiáng)非線性耦特合。對(duì)于這麻些問(wèn)題，目賓前尚沒(méi)有成袖熟可靠的理星論，還處于波基礎(chǔ)性前沿萬(wàn)研究階段，賞但由于其強(qiáng)魯烈的工業(yè)背紅景，它們已共經(jīng)成為國(guó)內(nèi)頸外科學(xué)家研縣究的主要目素標(biāo)。聚高度集成化回——歇包括兩方面冠的含義。狹旨義上的信息目集成，即實(shí)霞現(xiàn)CAE與協(xié)CAD、C隊(duì)AM、CA灣PP、ER然P等各單元啦信息的集成驕，減少之間偉的數(shù)據(jù)傳輸澤與轉(zhuǎn)換。這楊主要依靠相濤同平臺(tái)的軟肯件、開(kāi)發(fā)一須定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)端換接口程序修、基于數(shù)據(jù)椅庫(kù)的信息處改理等方式實(shí)謠現(xiàn)。廣義上拘的滑“柜多集成復(fù)”遍，即信息集掙成、智能集頸成、串并行燭工作機(jī)制集叔成及人員集手成。未來(lái)的救趨勢(shì)應(yīng)該是框?qū)崿F(xiàn)技術(shù)、確人和管理的托集成?；诩夹g(shù)創(chuàng)新羞上，近年來(lái)蟻?zhàn)兞炕夹g(shù)宣突飛猛進(jìn)，爺取得了一系姨列理論成果盼，如變量化醋造型、變量就化分析、變嘆量化裝配、自變量化模架避庫(kù)等，并已扔在CAD領(lǐng)柱域取得了成猛功應(yīng)用。將緣來(lái)，必然會(huì)布擴(kuò)展到分析景領(lǐng)域。屆時(shí)燒，實(shí)時(shí)的、丈隨意的多方循案分析過(guò)程封將使CAE搞更加輕松自倘如。崖腫智能化、算人性化溝CAE作為漏設(shè)計(jì)分析人俱員進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)研發(fā)的工具秘，必然務(wù)求壇易學(xué)好用，畢得心應(yīng)手，例而未來(lái)的大澡型通用CA抽D/CAE丙/CAM軟坊件是一個(gè)多針學(xué)科交叉的源，綜合性知糊識(shí)密集型產(chǎn)占品，如何使越用戶更方便制地使用軟件籃，同時(shí)結(jié)合崖多學(xué)科多領(lǐng)田域的知識(shí)經(jīng)笑驗(yàn)來(lái)促進(jìn)設(shè)核計(jì)分析過(guò)程粉是一個(gè)不容洪回避的問(wèn)題撲。因此，開(kāi)歸發(fā)更有效的罪支持用戶使輸用這些軟件豈的專家系統(tǒng)燕顯得十分必辜要。智能化賓將是發(fā)展的利一個(gè)必然趨狹勢(shì)。蕩同時(shí)，軟件零的工作環(huán)境蓋應(yīng)該盡可能順解放使用者傘的頭腦，開(kāi)濤拓使用者的蛇思路，讓使垮用者集中精士力于設(shè)計(jì)創(chuàng)敵作，這使得漸軟件趨向于納人性化，除優(yōu)了具備智能柳化的自動(dòng)運(yùn)諒算、推理判堤斷、協(xié)助思柳考等功能外怒，還要以符額合人們思維就習(xí)慣的方式建去判斷、思績(jī)考、表達(dá)與千操作，以更弟強(qiáng)的用戶界加面提供更強(qiáng)遭的直觀、直缸感、直覺(jué)性櫻，更智能化守地適應(yīng)用戶奧的要求。廳席網(wǎng)絡(luò)化厘隨著互聯(lián)網(wǎng)疲的普及，寬胞帶通信技術(shù)偏的突破，網(wǎng)書(shū)絡(luò)正改變著態(tài)人們獲取信綱息、共享數(shù)晉據(jù)和商品交畜易的方式，足也改變著工尋程設(shè)計(jì)人員蒼完成模擬仿者真分析的傳蜓統(tǒng)方式。軟惠件供應(yīng)商們勁已經(jīng)認(rèn)識(shí)到畢，是否提供誤電子網(wǎng)絡(luò)銷債售將決定他梁們今后的競(jìng)割爭(zhēng)力。所以吳軟件用戶將懼從現(xiàn)在的購(gòu)堡買和安裝軟絹件逐步過(guò)渡迅到直接租用駁放在網(wǎng)上服竟務(wù)器的軟件喬。如MSC突.Soft使ware公暮司已實(shí)現(xiàn)網(wǎng)降上購(gòu)買仿真些分析軟件，圍還與網(wǎng)絡(luò)服喘務(wù)商和硬件科商合作，通腹過(guò)服務(wù)器端捷大量的MS膝C.SOF騙TWREE蛾軟件與客戶木端的用戶環(huán)帝境，提供有皂償?shù)能浖芘饣蛟伦夥緞?wù)。揚(yáng)同時(shí)，基于停網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程陰計(jì)算與分析車設(shè)計(jì)將得到掙進(jìn)一步發(fā)展己，異地協(xié)同池設(shè)計(jì)、分析驚、制造將成匠為現(xiàn)實(shí)。企斬業(yè)的創(chuàng)新需蘭求為CAE毛技術(shù)的發(fā)展棵提供了強(qiáng)大擱的動(dòng)力，可挪以預(yù)見(jiàn)，隨澇著科學(xué)技術(shù)茫的迅速發(fā)展做和全球信息濫化，CAE診必將取得更幸為巨大的成知就，并繼續(xù)桐對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)漁的發(fā)展做出靈重要貢獻(xiàn)。膛妹我國(guó)CA換E技術(shù)落后濾的原因嚼我國(guó)開(kāi)展C麥AD/CA突M技術(shù)應(yīng)用蒸工作并不算星晚，通過(guò)引深進(jìn)，不少企挨業(yè)的軟、硬輸件條件與國(guó)由外相比也相舅差不大。但勺是，為什么答國(guó)內(nèi)的汽車次CAD/C瓦AM技術(shù)工應(yīng)用與國(guó)外宣先進(jìn)水平相辜比存在較大尼的差距呢?純我認(rèn)為有以踩下幾個(gè)原因在:促（1）寸原有計(jì)劃經(jīng)窄濟(jì)的原因。劃在舊的經(jīng)營(yíng)梅模式下，企抽業(yè)領(lǐng)導(dǎo)干好宿干壞一個(gè)樣哄，而采用銜CAD/姐CAM技呈術(shù)投資大，榆有較大風(fēng)險(xiǎn)誤，效益回報(bào)含有一定的滯也后期，導(dǎo)致徒企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)不者夠重視，怕薯影響正常的貌生產(chǎn)。瓦（2）毛管理上的缺浙陷。由于條器塊分割，重健復(fù)引進(jìn)，企傷業(yè)相互之間羅缺乏必要的過(guò)交流和協(xié)作冰,影響了漆CAD/踏CAM技術(shù)青效益的發(fā)揮包。勒（3）昏人才培養(yǎng)的破不足。像福愈特、通用等算汽車公司之訓(xùn)所以CAD潤(rùn)/CAM科技術(shù)應(yīng)用得早好,是因少為幾十年來(lái)融一直大力開(kāi)堆展CAD/禮CAM應(yīng)爪用而積淀下勤來(lái)的寶貴經(jīng)筒驗(yàn)和培養(yǎng)出鉆了一支高水矮平的技術(shù)隊(duì)屋伍。有錢可蘋以買到先進(jìn)怕的軟、硬件沈，但一支高脹水平的技術(shù)演隊(duì)伍需要若傘干年的培養(yǎng)柄?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)猶既懂計(jì)算機(jī)綢軟、硬件，鑰又有豐富專繁業(yè)知識(shí)的人蹈才奇缺，而紀(jì)這恰是企業(yè)潛最為寶貴的拋財(cái)富。.累發(fā)CAE今棕后發(fā)展方向針及設(shè)想名目前，我國(guó)奏汽車行業(yè)中祝的大企業(yè)基延本上具備了鴨一定的CA嚷E應(yīng)用能力頃，但至今這棄種能力在汽洪車產(chǎn)品設(shè)計(jì)自中仍未得到訓(xùn)充分發(fā)揮，蹲大多數(shù)產(chǎn)品謠的設(shè)計(jì)仍局震限在經(jīng)驗(yàn)上極，這主要與弟CAE的規(guī)奶劃、培訓(xùn)以燥及設(shè)計(jì)人員充對(duì)CAE的惰重視程度、垂CAE分析著周期長(zhǎng)等因秤素有關(guān)。針比對(duì)這些問(wèn)題敏，結(jié)合汽車愈產(chǎn)品的設(shè)計(jì)晝水平，應(yīng)該也采取以下措早施來(lái)加速C閱AE的發(fā)展芽和促進(jìn)其應(yīng)旱用，使之盡各快轉(zhuǎn)變?yōu)樯猱a(chǎn)力。董（1）切實(shí)利重視CAE炭的發(fā)展，并影使之與產(chǎn)品恢設(shè)計(jì)結(jié)合起砌來(lái)，最后達(dá)傍到在產(chǎn)品設(shè)借計(jì)中能使用唐CAE技術(shù)標(biāo)的目的。團(tuán)（2）制定衫長(zhǎng)期的CA姥E發(fā)展規(guī)劃兇，包括階段刃研究方向、溪人員培訓(xùn)提暫高、計(jì)算機(jī)殊軟、硬件的緒更新等。目奔前，應(yīng)集中冤力量研究C罰AE能夠解赤決的設(shè)計(jì)問(wèn)速題，加強(qiáng)C戰(zhàn)AE模型與庫(kù)測(cè)試結(jié)果的滲對(duì)比研究，燭大幅度減少朵CAE模型班的制作時(shí)間收。為此，可境以考慮具體泰汽車結(jié)構(gòu)的沖FEM分析貼系統(tǒng)，如車勇身結(jié)構(gòu)分析懷系統(tǒng)，該系院統(tǒng)包括基本懇的模型數(shù)據(jù)榆庫(kù)、設(shè)計(jì)評(píng)加價(jià)指標(biāo)、C雙AE分析的有基本步驟（衣先作靜態(tài)剛紗度，然后進(jìn)彈行模型分析錦、響應(yīng)分析俗及靈敏度分貞析等），利盛用測(cè)試結(jié)果進(jìn)建立可靠的謊CAE模型施，使CAE池真正成為車倆身設(shè)計(jì)的有息效工具。沈（3）加強(qiáng)喚CAE的培宿訓(xùn)工作。一香方面是C煉AE專業(yè)人旁員能力的提勇高（可以通造過(guò)高層次學(xué)息習(xí)，如請(qǐng)人抽講學(xué)等方式死達(dá)到；另一抗方面是CA糊E專業(yè)人員膏有重點(diǎn)地培灶訓(xùn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)能人員，使現(xiàn)叔有較成熟的屠CAE技術(shù)咳盡快應(yīng)用于要設(shè)計(jì)。帆（4）加強(qiáng)假汽車行業(yè)中輪各大企業(yè)間轉(zhuǎn)CAE技術(shù)耀的協(xié)作。在健我國(guó)CAE濃發(fā)展水平還蹲較低，企業(yè)厲CAE軟、靈硬件的相互定封鎖，只能電阻礙CA旋E的發(fā)展及搭應(yīng)用，重復(fù)團(tuán)投資，重復(fù)徒勞動(dòng)，使得項(xiàng)本來(lái)就不太恰充足的人員周和資金白白琴浪費(fèi)掉。因占此,應(yīng)該半定期進(jìn)行交喜流，共同提京高，互相協(xié)煩作，做好規(guī)德劃，避免重假?gòu)?fù)性投入。奶（5）提高給使用CAE懲技術(shù)的方便強(qiáng)性。為此，胃首先應(yīng)盡快救推進(jìn)便于使聾用的結(jié)構(gòu)分掉析程序，如挨ANSYS兆、NAST麥RAN等；捉其次，CA惡E專業(yè)人員巖的課題研究游應(yīng)把應(yīng)用作順為目標(biāo)，把孤課題結(jié)果的權(quán)規(guī)范化與培櫻訓(xùn)設(shè)計(jì)人員評(píng)使用CAE類技術(shù)能力作使為課題的重同要組成部分見(jiàn)。值（6）加強(qiáng)什CAE與測(cè)題試部門的結(jié)月合，盡量縮父短CAE的遲分析時(shí)間，遵用盡可能多包的測(cè)試結(jié)果寄驗(yàn)證模型，缺使模型能最堵大限度地得尋以簡(jiǎn)化。洞隨著科學(xué)技抹術(shù)的迅猛發(fā)染展，CAD剃/CAM技攔術(shù)正向集成欣化、智能化棗、網(wǎng)絡(luò)化、笑標(biāo)準(zhǔn)化、可英視化等方向作發(fā)展。新的樣技術(shù)正在不抓斷出現(xiàn)，在妙這新舊交替園之際，只要消我們抓住機(jī)煙遇，就能跳武躍前進(jìn)，趕斤上世界科技物發(fā)展的步伐硬；反之，如信不能把握機(jī)悠會(huì)，則將更火加落后?？舌]以相信，中堅(jiān)國(guó)的汽車C臥AD/C也AM事業(yè)前陶途光明，但早需要大家付廣出艱辛的努也力。舟2CAE俱的相關(guān)理論誼2.1C繪AE的基本險(xiǎn)概念離CAE（C蘋omput爛erAi掩dedE隆ngine巨ering脾）從字面上燒講是計(jì)算機(jī)鑄輔助工程，變其概念很廣涉，可以包括海工程和制造戶業(yè)信息化的貪所有方面。釋但傳統(tǒng)的C交AE主要是胃指工程設(shè)計(jì)丑中的分析計(jì)環(huán)算和分析仿恭真，其核心須是基于現(xiàn)代欄計(jì)算力學(xué)的云有限單元分姻析技術(shù)。帝從廣義上說(shuō)奔，計(jì)算機(jī)輔薯助工程包括豬很多，從字鍬面上講，它稠可以包括工蛾程和制造業(yè)鄰信息化的所攀有方面，但姿是傳統(tǒng)的C幫AE主要指塘用計(jì)算機(jī)對(duì)戲工程和產(chǎn)品狂進(jìn)行性能與效安全可靠性喂分析，對(duì)其惑未來(lái)的工作脆狀態(tài)和運(yùn)行用行為進(jìn)行模瓶擬，及早發(fā)哪現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷牌，并證實(shí)未倍來(lái)工程、產(chǎn)鍵品功能和性州能的可用性旋和可靠性。鏟這里主要是崇指CAE軟弓件。乎CAE軟件饞可以分為兩賀類：針對(duì)特頸定類型的工關(guān)程或產(chǎn)品所登開(kāi)發(fā)的用于飛產(chǎn)品性能分搭析、預(yù)測(cè)和勇優(yōu)化的軟件千，稱之為專捐用CAE軟撈件；可以對(duì)戲多種類型的譯工程和產(chǎn)品宋的物理、力者學(xué)性能進(jìn)行哨分析、模擬零和預(yù)測(cè)、評(píng)看價(jià)和優(yōu)化，御以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品營(yíng)技術(shù)創(chuàng)新的藝軟件，稱之糟為通用CA賠E軟件。攪CAE軟件日的主體是有渠限元分析(各FEA，F(xiàn)鋸inite豪Elem仿entA郵nalys綢is)軟件延。有限元方執(zhí)法的基本思嶄想是將結(jié)構(gòu)伍離散化，用招有限個(gè)容易輸分析的單元桶來(lái)表示復(fù)雜限的對(duì)象，單擔(dān)元之間通過(guò)夾有限個(gè)節(jié)點(diǎn)珠相互連接，鑼然后根據(jù)變剝形協(xié)調(diào)條件煮綜合求解。紙由于單元的顏數(shù)目是有限精的，節(jié)點(diǎn)的節(jié)數(shù)目也是有燙限的，所以掩稱為有限元補(bǔ)法。這種方凍法靈活性很誓大，只要改相變單元的數(shù)答目，就可以普使解的精確渴度改變，得深到與真實(shí)情粉況無(wú)限接近稅的解。解基于有限元?jiǎng)h方法的CA算E系統(tǒng)，其腫核心思想是灣結(jié)構(gòu)的離散膽化。俊根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，膛CAE各階欠段所用的時(shí)拋間為：40香%～45%踏用于模型的伶建立和數(shù)據(jù)難輸入，50付%～55%怕用于分析結(jié)濃果的判讀和文評(píng)定，而真曾正的分析計(jì)鐘算時(shí)間只占虎5%左右。伶采用CAD葡技術(shù)來(lái)建立轉(zhuǎn)CAE的幾墓何模型和物柳理模型，完斷成分析數(shù)據(jù)智的輸入，通緊常稱此過(guò)程失為CAE的攝前處理。同肚樣，CAE節(jié)的結(jié)果也需械要用CAD影技術(shù)生成形昏象的圖形輸贊出，如生成慎位移圖、應(yīng)埋力、溫度、陪壓力分布的婆等值線圖，樣表示應(yīng)用、悔溫度、壓力披分布的彩色竄明暗圖，以跡及隨機(jī)械載鋪荷和溫度載朱荷變化生成飼位移、應(yīng)力寄、溫度、壓館力等分布的侄動(dòng)態(tài)顯示圖煌。我們稱這族一過(guò)程為：撈CAE的后輝處理。針對(duì)六不同的應(yīng)用邪，也可用C秋AE仿真模紹擬零件、部洞件、裝置(矛整機(jī))乃至裂生產(chǎn)線、工深廠的運(yùn)動(dòng)和浸運(yùn)行狀態(tài)。論2.2C桑AE的基本慰結(jié)構(gòu)與功能務(wù)纖CAE分潔析的三個(gè)步忌驟槐應(yīng)用這些C蓬A(yù)E軟件對(duì)委工程或產(chǎn)品歡進(jìn)行性能分禾析和模擬時(shí)抬，一般要經(jīng)案歷如圖按2圍-1所示步巧驟：惰圖朗2伙-1CA破E一般步驟壟（1）性前處理－用格圖形軟件首舌先對(duì)工程或旁產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)施體建模，進(jìn)愛(ài)而建立有限課元分析模型照。援（2）使有限元分析岔－對(duì)有限元咱模型進(jìn)行單節(jié)元分析、有倚限元系統(tǒng)組郊裝、有限元晝系統(tǒng)求解以秒及有限元結(jié)寬果生成。用（3）弦后處理－據(jù)邊工程或產(chǎn)品米模型與設(shè)計(jì)希要求，對(duì)有柴限元分析結(jié)錦果進(jìn)行用戶封所要求的加店工、檢查，露并以圖形方閣式提供給用鈴戶，輔助用息戶判定計(jì)算挪結(jié)果與設(shè)計(jì)愈方案的合理快性。像棒CAE軟珠件的結(jié)構(gòu)與個(gè)功能濫CAE軟件涂的基本結(jié)構(gòu)彎其中包含以欠下模塊：同前處理模塊績(jī)給實(shí)旅體建模與參灌數(shù)化建模，叉構(gòu)件的布爾爪運(yùn)算，單元限自動(dòng)剖分，鞋節(jié)點(diǎn)自動(dòng)編偵號(hào)與節(jié)點(diǎn)參備數(shù)自動(dòng)生成均，載荷與材烈料參數(shù)直接質(zhì)輸入有公式遲參數(shù)化導(dǎo)入樣，節(jié)點(diǎn)載荷菜自動(dòng)生成，蔥有限元模型傘信息自動(dòng)生確成等。祖有限元分析顏模塊諒有限單元庫(kù)趴，材料庫(kù)及剪相關(guān)算法，賞約束處理算倉(cāng)法，有限元寸系統(tǒng)組裝模很塊，靜力、死動(dòng)力、振動(dòng)毯、線性與非紗線性解法庫(kù)漁。大型通用型題的物理、滋力學(xué)和數(shù)學(xué)既特征，分解豆成若干個(gè)子聯(lián)問(wèn)題，由不銜同的有限元罰分析子系統(tǒng)缸完成。一般遭有如下子系以統(tǒng)：線性靜聞力分析子系嘴統(tǒng)、動(dòng)力分幫析子系統(tǒng)、驅(qū)振動(dòng)模態(tài)分飾析子系統(tǒng)、驚熱分析子系澆統(tǒng)等。匯后處理模塊咸有限步元分析結(jié)果刊的數(shù)據(jù)平滑償，各種物理碼量的加工與榆顯示，針對(duì)夜工程或產(chǎn)品嶼設(shè)計(jì)要求的考數(shù)據(jù)檢驗(yàn)與物工程規(guī)范校快核，設(shè)計(jì)優(yōu)園化與模型修森改等。琴用戶界面模尖塊老——玩彈出式下拉溪菜單，對(duì)話斤框，數(shù)據(jù)導(dǎo)滿入與導(dǎo)出宏淘命令，以及礎(chǔ)相關(guān)的GU卷I圖符等。撿數(shù)據(jù)管理系城統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)育——邊不同的CA油E軟件所采駛用的數(shù)據(jù)管步理技術(shù)差異躍較大，有文供件管理系統(tǒng)用，關(guān)系型數(shù)擺據(jù)庫(kù)管理系修統(tǒng)及面向?qū)γ废蟮墓こ虜?shù)將據(jù)庫(kù)管理系奇統(tǒng)。其數(shù)據(jù)婆庫(kù)應(yīng)該包括太構(gòu)件與模型億的圖形和特飄性數(shù)據(jù)庫(kù)，枝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及告有關(guān)知識(shí)庫(kù)框等。共享的戒基礎(chǔ)算法模蜂塊銀——黨如圖形算法懇，數(shù)據(jù)平滑庸算法等。還CAE軟件重對(duì)工程和產(chǎn)劑品的分析、丘模擬能力，蟲(chóng)主要決定于扶單元庫(kù)和材抗料庫(kù)的豐富燒和完善程度頃，單元庫(kù)所勻包含的單元炊類型越多，叢材料庫(kù)所包固括的材料特喪性種類越全嘉，其CAE總軟件對(duì)工程艘或產(chǎn)品的分蛋析、仿真能紫力越強(qiáng)。次一沿個(gè)CAE軟構(gòu)件的計(jì)算效幻率和計(jì)算結(jié)康果的精度，除主要決定于飽解法庫(kù)。先巨進(jìn)高效的求絮解算法與常擦規(guī)的求解算遼法，在計(jì)算巡效率上可能漸有幾倍、幾搏十倍，甚至巾幾百倍的差堤異，特別是蝦在并行計(jì)算黨機(jī)環(huán)境下運(yùn)軍行。醉隨著CAE籌軟件開(kāi)發(fā)商懲對(duì)單元庫(kù)，待材料庫(kù)和求踢解器的改造寄，擴(kuò)充和完濟(jì)善，目前國(guó)季際上先進(jìn)的密CAE軟件芬，已經(jīng)可以昏對(duì)工程和產(chǎn)嚼品進(jìn)行如下鄉(xiāng)的性能分析月，預(yù)報(bào)及運(yùn)斥行行為模擬若：自靜力和擬靜抓力的線性與掩非線性分析智——吊包括對(duì)各種鈔單一和復(fù)雜句組合結(jié)構(gòu)的影彈性，彈塑鄉(xiāng)性，塑性，賀蠕變，膨脹司，幾何大變郵形，大應(yīng)變百，疲勞，斷行裂，損傷，能以及多體彈蹤塑性接觸在燥內(nèi)的變形與奉應(yīng)力應(yīng)變分向析。懼線性與非線振性動(dòng)力分析晃——脈包括交變荷壞載，爆炸沖廁擊荷載，隨歷機(jī)地震荷載鳴以及各種運(yùn)展動(dòng)荷載作用側(cè)下的動(dòng)力時(shí)鳥(niǎo)程分析，振朝動(dòng)模態(tài)分析爬，諧波響應(yīng)嘩分析，隨機(jī)耽振動(dòng)分析，塵屈曲與穩(wěn)定曲性分析等。刪靜態(tài)與瞬態(tài)稈熱分析政——嘉包括傳導(dǎo)，幅對(duì)流和輻射稻狀態(tài)下的熱偽分析，相變很分析，以及茶熱/結(jié)構(gòu)耦輪合分析。渣靜態(tài)和交變哥態(tài)的電磁場(chǎng)稍和電流分析著——潤(rùn)包括電磁場(chǎng)沙分析，電流迎分析，壓電縮行為分析以肥及電磁/結(jié)稠構(gòu)耦合分析涌。毯流體計(jì)算拒——電包括常規(guī)的傻管內(nèi)和外場(chǎng)厘的層流，端賞流，熱/流挽耦合以及流莊/固耦合分造析。冤聲臥場(chǎng)與波的傳江播計(jì)算于——甜包括靜態(tài)和蘆動(dòng)態(tài)聲場(chǎng)及要噪聲計(jì)算，廢固體，流體釀和空氣中波貸的傳播分析擠等。堵前甚后處理是近稅十多年發(fā)展竄最快的CA孤E軟件成分萌，它們是C胳AE軟件滿棚足用戶需求影，使通用軟盤件專業(yè)化、咽屬地化，并熔實(shí)現(xiàn)CAD啄、CAM、難CAPP、崗PDM等軟竹件無(wú)縫集成披的關(guān)鍵性軟削件成分。它次們是通過(guò)增張?jiān)O(shè)CAD軟有件，例如P懇ro/En暈ginee敞r，UG，愿Solid豎edge，除CATIA流，MDT等損軟件的接口父數(shù)據(jù)模塊，哪實(shí)現(xiàn)了CA翼D/CAE顏的有效集成任。CAE痛通常指有限給元分析和機(jī)嚴(yán)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)善及動(dòng)力學(xué)分模析。有限元貸分析可完成供力學(xué)分析(膀線性、非線迎性、靜態(tài)、率動(dòng)態(tài))；場(chǎng)酷分析(熱場(chǎng)懶、電場(chǎng)、磁輩場(chǎng)等)；頻搜率響應(yīng)和結(jié)勇構(gòu)優(yōu)化等。尺機(jī)構(gòu)分析能禍完成機(jī)構(gòu)內(nèi)房零部件的位閑移、速度、怎加速度和力挺的計(jì)算，機(jī)盆構(gòu)的運(yùn)動(dòng)模個(gè)擬及機(jī)構(gòu)參仁數(shù)的優(yōu)化。窮叛CAE的忘作用揚(yáng)（1）書(shū)增加設(shè)計(jì)功拍能，借助計(jì)均算機(jī)分析計(jì)灘算，確保產(chǎn)炭品設(shè)計(jì)的合患理性，減少瘦設(shè)計(jì)成本；古（2）喇縮短設(shè)計(jì)和罷分析的循環(huán)死周期；葛（3）肆CAE分析驟起到的肉“激虛擬樣機(jī)旦”反作用在很大想程度上替代木了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)雄中資源消耗仙極大的維“獅物理樣機(jī)驗(yàn)友證設(shè)計(jì)胡”則過(guò)程，虛擬紗樣機(jī)作用能龍預(yù)測(cè)產(chǎn)品在泉整個(gè)生命周指期內(nèi)的可靠攏性；肢（4）相采用優(yōu)化設(shè)叔計(jì)，找出產(chǎn)展品設(shè)計(jì)最佳倘方案，降低恒材料的消耗傻或成本；繞（5）糠在產(chǎn)品制造肯或工程施工格前預(yù)先發(fā)現(xiàn)味潛在的問(wèn)題歇；畢（6）旋模擬各種試枕驗(yàn)方案，減燃少試驗(yàn)時(shí)間版和經(jīng)費(fèi)；朵（7）椒進(jìn)行機(jī)械事段故分析，查善找事故原因煉。檢2.3C俱AE的價(jià)值漢CAE技術(shù)棄為汽車行業(yè)天的高速發(fā)展磚提供具有中夕心價(jià)值地位里的技術(shù)保障斷，可以為企示業(yè)帶來(lái)巨大缸的技術(shù)經(jīng)濟(jì)殘效益。在汽喂車發(fā)展歷史粗上，至今還冰沒(méi)有什么技遷術(shù)能與CA喬E技術(shù)相比去，為汽車企梅業(yè)帶來(lái)巨大鎮(zhèn)的回報(bào)。汽炕車行業(yè)是一矮個(gè)高速發(fā)展縫的行業(yè)，其線競(jìng)爭(zhēng)日趨激災(zāi)烈。隨著新趣產(chǎn)品推出的秘速度越來(lái)越霞快，CA早E在汽車行戴業(yè)的應(yīng)用越言來(lái)越多，水明平也在逐步遣提高。滾統(tǒng)計(jì)結(jié)果表吳明，應(yīng)用擾CAE技零術(shù)后，新車波開(kāi)發(fā)期的費(fèi)糧用占開(kāi)發(fā)成罪本的比例從顫80%～9翁0%下降到或8%～1績(jī)2%。例如滑：美國(guó)福特妄汽車公司2茅000年應(yīng)棟用CAE后石，其新車型騾開(kāi)發(fā)周期從余36個(gè)月降斤低到12～族18個(gè)月；曉開(kāi)發(fā)后期設(shè)撫計(jì)修改率減騰少50%；記原型車制造務(wù)和試驗(yàn)成本啞減少50%贊；投資收益露提高50%制。魚(yú)其最大優(yōu)點(diǎn)百是可以在產(chǎn)寸品設(shè)計(jì)初期崇,即圖紙柱設(shè)計(jì)階段，膊通過(guò)建立基撒本的計(jì)算機(jī)席分析模型，襯對(duì)所設(shè)計(jì)的醉產(chǎn)品進(jìn)行強(qiáng)高度、壽命及倚特性預(yù)測(cè)，雙從而指導(dǎo)產(chǎn)嶺品設(shè)計(jì)，使刷產(chǎn)品設(shè)計(jì)指頃標(biāo)得到保證綿，有效地提眾高設(shè)計(jì)產(chǎn)品緩的可靠性,節(jié)縮短設(shè)計(jì)家周期。如汽閣車產(chǎn)品采用當(dāng)傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)鞭設(shè)計(jì)鎮(zhèn)—坊試驗(yàn)校核的拆方法，則由壞于結(jié)構(gòu)的復(fù)夾雜性，在設(shè)路計(jì)過(guò)程中往誠(chéng)往無(wú)法知道推局部及總體平強(qiáng)度等是否喂?jié)M足設(shè)計(jì)要?dú)炃?只能桶靠一輪又一嫌輪的設(shè)計(jì)試都驗(yàn)來(lái)改進(jìn)，洞需要很長(zhǎng)的倒設(shè)計(jì)周期及亂很高的設(shè)計(jì)扣試制費(fèi)用，核已很難適應(yīng)途市場(chǎng)的需求駁。而采用C燒AE技術(shù)，煌在汽車概念杜設(shè)計(jì)的同時(shí)書(shū)，進(jìn)行靜態(tài)甲、動(dòng)態(tài)分析吉，隨著設(shè)計(jì)供圖紙的一步界步完善，汽翠車結(jié)構(gòu)的有位限元模型也脂進(jìn)一步細(xì)化尊，使分析計(jì)撇算的結(jié)果更灶趨于準(zhǔn)確。鞭這樣，在最祝終圖紙完備如后,就能隨使整車的強(qiáng)土度、壽命指挨標(biāo)得到控制撒，大大地減徹少了樣車的稻制作和試驗(yàn)頓時(shí)間。CA賤E技術(shù)不但姓對(duì)汽車整車辭或車身等大宮型結(jié)構(gòu)的宏攔觀控制發(fā)揮夕作用，對(duì)于蜘解決汽車局則部強(qiáng)度問(wèn)題器也很有效。研在設(shè)計(jì)階段書(shū)引入CAE咱可以及早發(fā)坦現(xiàn)錯(cuò)誤，盡萌快修正錯(cuò)誤難的目標(biāo)。圖撇2-2肆表示了采用凳CAE技術(shù)曠與不采用C瞎AE技術(shù)的最設(shè)計(jì)、制造碌流程對(duì)比情磚況。幟插燈產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺點(diǎn)不采用CAE技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造流程產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）產(chǎn)品分析（CAE）產(chǎn)品制造（CAM）發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷采用CAE技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造流程產(chǎn)品制造（CAM）跪圖2-條2結(jié)設(shè)計(jì)、制筐造流程對(duì)比魄CAE技術(shù)腫的價(jià)值就在故于可以在產(chǎn)捆品設(shè)計(jì)初期沫，即圖紙?jiān)O(shè)亮計(jì)階段，通抄過(guò)建立基本為的計(jì)算機(jī)分歡析模型，對(duì)收所設(shè)計(jì)的產(chǎn)百品進(jìn)行強(qiáng)度久、壽命分析繁，運(yùn)動(dòng)學(xué)、困動(dòng)力學(xué)仿真綠，以得到所京設(shè)計(jì)產(chǎn)品的坐各種性能，俊從而指導(dǎo)產(chǎn)柿品設(shè)計(jì)，有牽效地提高設(shè)倉(cāng)計(jì)產(chǎn)品的可柏靠性，縮短著設(shè)計(jì)周擋期。如在汽摔車產(chǎn)品的設(shè)獎(jiǎng)計(jì)中采用C株AE技術(shù)，城在汽車概念廚設(shè)計(jì)的同時(shí)拜，進(jìn)行靜態(tài)深、動(dòng)態(tài)分析泳，平順性、鴿操縱穩(wěn)定性餅仿真,在設(shè)蒸計(jì)階段即可指發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中濫存在的缺陷印、錯(cuò)誤，及優(yōu)時(shí)地改進(jìn)這績(jī)些缺陷和錯(cuò)各誤，可以大味大地減少樣省車的制作和表試驗(yàn)時(shí)間。鮮2.4C是AE的應(yīng)用苗分類隸籠統(tǒng)地講，虛汽車的每一竹個(gè)部件都可評(píng)以做CAE因分析，但主笛要包括以下壁3大關(guān)鍵部皂分：爆圖毫2-3洪汽車CA虜E分析圖其匯整車這該部分的C卡AE通常要出做運(yùn)動(dòng)學(xué)、堆動(dòng)力學(xué)仿真科，以模擬如義車輛行駛的罩平順性、舒供適性和可通他過(guò)性。這需優(yōu)要建立整車憂的虛擬樣機(jī)峰，以確定整聰車參數(shù)。通拴常要確定的董主要整車撇參數(shù)有：行陜駛性、操縱蠢穩(wěn)定性、振藏動(dòng)、噪聲和罰舒適性；輪冒胎、懸架的演配備；車身糠的動(dòng)靜剛度膛、強(qiáng)度、壽館命評(píng)價(jià)和車腳身固有頻率驅(qū)；駕駛室通晴風(fēng)、隔熱、冒噪聲；車身倡外流場(chǎng)特性回、發(fā)動(dòng)機(jī)艙竊的氣流和熱輪交換；主動(dòng)誰(shuí)安全性與被束動(dòng)安全性水勝平等。拍殖大總成或乎者大的子系圍統(tǒng)餡汽車通常劃誕分為4大系繼統(tǒng)：車身、躁底盤、發(fā)動(dòng)滲機(jī)、電子電從器系統(tǒng)。整置車分析確定炭的參數(shù)，分銀解到各個(gè)總講成后，需要艷對(duì)各總成進(jìn)居行CAE分泊析，以確定守這些參數(shù)可輩以在各總成縱實(shí)現(xiàn)。混售零部件和敞小總成送這部分主要內(nèi)是對(duì)零部件配（子總成）動(dòng)做CAE分圣析，如車門繼、車門密封孫條、發(fā)動(dòng)機(jī)忽缸體、懸架芳、面板、曲悄軸活塞、進(jìn)聚排氣系統(tǒng)、鼓輪胎、輪轂月等，以確定材它們的力學(xué)啟特性是否符暮合總體設(shè)計(jì)閃要求，或者前優(yōu)化以進(jìn)一覆步改進(jìn)初始針設(shè)計(jì)?？嗤ㄟ^(guò)對(duì)這些濟(jì)關(guān)鍵部分的非CAE仿真類分析，可以卸在概念設(shè)計(jì)歐階段就把握萍好產(chǎn)品各個(gè)大方面的性能修，排除問(wèn)題余。這對(duì)于汽渴車行業(yè)來(lái)說(shuō)秋極為重要，缺因?yàn)閱?wèn)題發(fā)挖現(xiàn)越早，解鳥(niǎo)決問(wèn)題的代什價(jià)就越低。召2.5迎CAE與C基AD\CA棉M杯CAD是C蠅AE和CA環(huán)M的基礎(chǔ)。細(xì)在CAE中英無(wú)論是單個(gè)輪零件、還是賓整機(jī)的有限化元分析及機(jī)匙構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分企析，都需要匪CAD為其傷造型、裝配爪；在CAM庸中，則需要太CAD進(jìn)行申曲面設(shè)計(jì)、氧復(fù)雜零件造釀型和模具設(shè)扁計(jì)。在CA舌D中對(duì)零件睜及部件所做那的任何改變彈，都會(huì)在C師AE和CA層M中有所反統(tǒng)應(yīng)。CAD擔(dān)/CAM技孩術(shù)是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)潤(rùn)新的關(guān)鍵手濤段，而CA就E技術(shù)就是蛛實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)構(gòu)計(jì)的最主要將技術(shù)保障。講杠目前眾多的薯設(shè)計(jì)單位將腹“秩CAD增”悟與村“沖CAE分析是”柄截然分開(kāi)，叨由不同的人尋或部門來(lái)完旦成設(shè)計(jì)與分碎析工作，存惠在工作和數(shù)金據(jù)交接、結(jié)料果等待和評(píng)苗判等過(guò)程，麻造成了整個(gè)纖設(shè)計(jì)流程的飼不暢通。事趙實(shí)上，在理齊想的現(xiàn)代設(shè)笛計(jì)過(guò)程中，齊CAE應(yīng)該謠融入產(chǎn)品設(shè)椅計(jì)的各個(gè)階烤段和環(huán)節(jié)，綿實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)分叛析一體化。蓄3CA灣E在汽車設(shè)闊計(jì)制造中的零應(yīng)用滿3.1汽車飾結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分齊析牢玩猛汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)躲度是保證汽糟車安全性、皆可靠性的重眨要指標(biāo)。因漠此汽車結(jié)構(gòu)依強(qiáng)度分析也送是CAE技?jí)g(shù)在汽車工戒程中應(yīng)用最然廣泛的方面素。汽車結(jié)構(gòu)塑強(qiáng)度分析一地般都是應(yīng)用寶有限元法對(duì)核汽車的結(jié)構(gòu)火進(jìn)行數(shù)值計(jì)罪算。由于汽溉車是一個(gè)非寺常復(fù)雜的結(jié)虜構(gòu)。大多數(shù)殃的分析計(jì)算耕都是針對(duì)汽這車的某些重府要的部件或供總成（例如毒車架、懸架嶺、傳動(dòng)系等提）。進(jìn)行分恩析的內(nèi)容主架要包括靜力驢分析、特征灘值分析以及塔瞬態(tài)動(dòng)力分奪析。齡及哈通過(guò)靜力分鋒析可以得到地結(jié)構(gòu)的應(yīng)力燃、位移分布魔情況。通過(guò)略這些分布情獎(jiǎng)況可以判斷堪結(jié)構(gòu)在工作油載荷作用下造是否安全、折可靠、結(jié)構(gòu)熱的哪些部位抗會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力雹集中、哪些注部位強(qiáng)度不雹夠。以便對(duì)滾結(jié)構(gòu)進(jìn)行改斯進(jìn)設(shè)計(jì)。祝冰燈凝通過(guò)特征值雙分析可以求普得結(jié)構(gòu)的固氣有頻率以及商相應(yīng)的振型難。根據(jù)固有牢頻率和陣型膀，可以幫助濫設(shè)計(jì)人員分惱析、查找引辮起結(jié)構(gòu)振動(dòng)吳的原因、并備進(jìn)而通過(guò)改轟進(jìn)結(jié)構(gòu)、避鑰免發(fā)生共振松。絹排錦通過(guò)瞬態(tài)動(dòng)行力分析可以界計(jì)算汽車結(jié)姨構(gòu)在動(dòng)載荷汽作用下的應(yīng)踢力、位移等拴物理量的影偷響情況。例法如汽車在以妄一定速度通賣過(guò)顛簸不平適的道路時(shí)的滔應(yīng)力、位移冤；汽車在受個(gè)到?jīng)_擊載荷擠作用是的應(yīng)喉力、位移以走及這些量隨軟時(shí)間和載荷拐變化的情況群。歷3.2車毫身覆蓋件成擔(dān)型過(guò)程的計(jì)沈算機(jī)仿真房汽車覆蓋件綢主要是指覆嫁蓋汽車發(fā)動(dòng)雀機(jī)、底部、法駕駛室和車喘身的用金屬絨薄板沖壓成關(guān)的表面零件酷和內(nèi)部零件預(yù)。與一般沖爛壓件相比，輛形狀復(fù)雜（炸多為空間曲趴面），外輪質(zhì)廓尺寸大，貌材料相對(duì)厚疊度小，表面稠質(zhì)量要求高免。工藝和模候具設(shè)計(jì)流程材可以歸納為挨：（1）收傷集工藝和模與具設(shè)計(jì)必需鋸的原始產(chǎn)品及資料；（2研）產(chǎn)品可成戒形性分析；堂（3）岔確定合理的幣工藝方案、絕工序數(shù)和順辣序；灑（4）乞建立工序件亡模型；潛（5）新工藝缺陷的積預(yù)測(cè)和工藝臨方案的優(yōu)化孩；炒（6）矩確定模具工德作型面、壓暫邊力、毛坯洞形狀和沖模誠(chéng)行程等幾何古和工藝參數(shù)塑，并選擇合以適的壓力機(jī)旅和模具結(jié)構(gòu)志；襪（7）凡編寫工藝文蛇件；孟（8）聯(lián)模具可制造暗性評(píng)估；斃（9）也模具結(jié)構(gòu)詳肚細(xì)設(shè)計(jì)。覆司蓋件工藝和根模具設(shè)計(jì)的泊復(fù)雜性決定效了上述流程押是一個(gè)多次極反復(fù)、不斷撐完善的過(guò)程祖。實(shí)踐證明條，采用先進(jìn)辮的CAD費(fèi)/CAE寫/CAM熔技術(shù)可以膠提高設(shè)計(jì)的賽效率和質(zhì)量士，縮短開(kāi)發(fā)漆的周期，減罪少開(kāi)發(fā)的成界本。固側(cè)CAE技決術(shù)在汽車翼汁子板拉延模業(yè)具設(shè)計(jì)中的冰應(yīng)用突薄板沖壓成憶型在汽車制傷造中是一種放十分重要的處制造技術(shù)。產(chǎn)汽車覆蓋件錢大都采用薄宴板沖壓而成遞,其模具制庭造周期影響虎汽車的制造制成本以及新互產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的村周期。目前工，國(guó)外汽車測(cè)界提出了3準(zhǔn)R戰(zhàn)略，即仁：縮短產(chǎn)品螺的市場(chǎng)化周豬期、降低產(chǎn)階品開(kāi)發(fā)費(fèi)用膏和減輕汽車創(chuàng)的質(zhì)量，其聚中一個(gè)重要賭環(huán)節(jié)就是降棕低車身覆蓋浙件模具的制河造費(fèi)用和減鉛少生產(chǎn)周期掘。飽沖壓工藝與渡模具設(shè)計(jì)是匪薄板沖壓成環(huán)型技術(shù)的關(guān)日鍵，由于沖校壓成型過(guò)程尺是一個(gè)非常仔復(fù)雜的物理溉過(guò)程，涉及級(jí)力學(xué)中的三應(yīng)大非線性問(wèn)罰題。惑①鐵幾何非線性令(沖壓中板專料產(chǎn)生大位蘆移、大轉(zhuǎn)動(dòng)暈和大變形)盈；混②啟物理非線性淋(又稱材料縮非線性，指成材料在沖壓瘦中產(chǎn)生的彈萍塑性變形)豆；畏③壓邊界非線性藥(指模具與下板料產(chǎn)生的齡接觸摩擦引腥起的非線性弓關(guān)系)。這柜些非線性的難綜合，加上者不規(guī)則的工棍件形狀，使請(qǐng)得沖壓成型初過(guò)程的計(jì)算拋相當(dāng)復(fù)雜，產(chǎn)是傳統(tǒng)方法府無(wú)法解決的傭。傳統(tǒng)的模浙具與工藝設(shè)捐計(jì)只能以許辰多簡(jiǎn)化和假滿設(shè)為基礎(chǔ)進(jìn)帳行初步設(shè)計(jì)覽計(jì)算，然后丑大量地依靠惡經(jīng)驗(yàn)與反復(fù)拘試模、修模顆來(lái)保證零件消的品質(zhì)。這猜樣的方法用獨(dú)于象汽車覆愈蓋件一類的冊(cè)要求精度高票、成型性好鑼的大型復(fù)雜狀零件的工藝猶與模具設(shè)計(jì)杜，不僅時(shí)間殘長(zhǎng)、費(fèi)用高饅，還往往難引以保證零件天的品質(zhì)。隨須著非線性理轟論、有限元種方法和計(jì)算溝機(jī)軟硬件的閉迅速發(fā)展，罩薄板沖壓成扇型的計(jì)算機(jī)播仿真技術(shù)日嘗漸成熟，并胡在沖壓工藝支與模具設(shè)計(jì)匹中發(fā)揮越來(lái)昏越大的作用對(duì)。沖壓成型宿過(guò)程的計(jì)算爐機(jī)仿真實(shí)質(zhì)探上是利用數(shù)豎字模擬技術(shù)蜓，分析給定增模具與工藝手條件的所沖窩壓的板料變天形的全過(guò)程筋，從而判斷術(shù)模具和工藝強(qiáng)方案的合理多性。每次仿籌真就相當(dāng)于共一次試模過(guò)碗程。因此成籠熟的仿真技桑術(shù)不僅可以喚減少試模次愛(ài)數(shù)，在一定亡條件下還可丈使模具和工盟藝設(shè)計(jì)一次淘合格從而避丹免修模。這執(zhí)就可大大縮零短新產(chǎn)品開(kāi)萌發(fā)周期，降振低開(kāi)發(fā)成本測(cè)，提高產(chǎn)品匙品質(zhì)和市場(chǎng)殺競(jìng)爭(zhēng)力。啊壺榮板料成型過(guò)巨程的顯式有癥限元計(jì)算夏板料成型的淺CAE軟件勞是基于彈塑猜性有限變形真理論開(kāi)發(fā)的譯，根據(jù)算法姻的不同分為雙顯式和隱式粘兩大類，它昨們各有優(yōu)缺鼠點(diǎn)。文中C浴ADEM軟拔件是采用顯急式算法。采資用4節(jié)點(diǎn)殼襖單元在每個(gè)容單元的中面董定義隨動(dòng)坐杰標(biāo)系如下。SS12te4t3衫圖長(zhǎng)3倡-1隨動(dòng)蜓坐標(biāo)系趨式中rij強(qiáng)=rj-r堅(jiān)i,ri為趟節(jié)點(diǎn)i的位抹置矢量，如控圖途3云-1所示。半該坐標(biāo)系與梨單元一起運(yùn)涌動(dòng)，所有物非理量在隨動(dòng)訊坐標(biāo)系中定鹽義。經(jīng)等參倡插值，得單悔元中的速度浙為董樓v=NTv途i油扇財(cái)肝績(jī)醒隔檔巡(閉3傻-1)傻式中vi為夕節(jié)點(diǎn)速度矢呼量；N為插君值函數(shù)，可鞠表達(dá)為聚N魯(ξ,η)繪=Δ+燥xbx椒+佛yby秤+ξηγ膊手座維蘆陳遠(yuǎn)(熊3王-2)剖Δ足=步14A失[s-(s吩TX)bｘ掠-(sTY塘)by]局蒙控鏈游滑(3型-3)糟bx=悔14A焰[(ψTY旗)ξ-(ξ運(yùn)T舒Y)η]衡置繼猴魯尚端(蝴3服-4)倡by=賢14A剖[(ψTX價(jià))ξ+(ζ媽TX)η]弄姜面誘感升打(視3鋸-5)義A=鵲14A絨[(ζTX更)(ψTY蠢)-族(ζTY)準(zhǔn)(ψTX)緩]雞扭沃紫底(娛3糖-6)網(wǎng)γ象=14[h駐-(hTX鍛)bx-(用hTY)爸by]她夫湖賭碌旁歷(寇3頓-7)扁式中劣ζ篩T=[-1吊,1,1,嚼-1]但ψ攔T=[-1羊,-1,1案,1]什ＳＴ=[1其,1,1,椅1],ｈＴ少=[1,-捷1,1,-貫1]獨(dú)式中X、Y鉆為節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)贏矢量，速度膠梯度為跨層v=BV農(nóng)注異涉因堡貼灌在(薦3租-8)尿板料成型系墻統(tǒng)必須滿足牌HuWa龍shizu咳變分原理，扣經(jīng)簡(jiǎn)化得件δ械UT(勿∫Ω揭BT污σ進(jìn)d峽Ω缺+M植¨碌U-FEx蒸t-Fc)傾+段δ∫Ω∑騙T(B-B括)vd竄Ω米=0剃晨圣蠅抹寫(3宿-9)語(yǔ)式中Fex葵t為外力矢萬(wàn)量，F(xiàn)c為震接觸力矢量繳,M為質(zhì)量另矩陣，涌σ貝為Cauc墨hy應(yīng)力張?zhí)幜浚茖訛榧俣ǖ膽?yīng)輩力場(chǎng)，B為燒應(yīng)變-位移遍矩陣，B道為假定應(yīng)變畜場(chǎng)的應(yīng)變-梁位移矩陣,著U為節(jié)點(diǎn)偏速度矢量，聲¨我U為節(jié)點(diǎn)加即速度矢量，聚Ω鍋為邊界域。匠選擇應(yīng)力場(chǎng)虜∑康滿足項(xiàng)∫Ω∑慘Ｔ(B-B攤)徑vd右Ω厭=0照自供凡蒜古(3狼-10)屯則控制方程熔為占M桂¨恒U=Fex慘t+Fc-廟Fint宣享鍵槐弟療起(3衫-11)網(wǎng)式中內(nèi)力為余弊袋Fint=哀∫Ω糊BT被σ狂d商Ω湖酒殊嶄瘡縫(3攜-12)途在顯式算法務(wù)中，式(疫3-斬13)求解許如下踐Un=M-桂1灣n作(Fext歪n+Fcn炮-Fin辰tn)案酸偏陪怖(3調(diào)-13)塑Un+12俱=Un-巾12+Δt滑?¨U根n所礦猜材蔬類(裳3碎-14)國(guó)Un倉(cāng)+1=Un晌+Δt?江Un+12產(chǎn)粒曬茶哈飛炊纖倦(絹3圖-15)診確定對(duì)角質(zhì)天量矩陣Mn立后無(wú)須求解祥聯(lián)立方程組蓮，即可由式電(3圍-13)得隨到n時(shí)刻的紫加速度對(duì)¨吳Un，再由京式景(3浙-14)、企式央(3掛-15)得胃n+1時(shí)刻委的位移矢量托Un+1。噴接觸搜尋采慣用級(jí)域法，耽它是針對(duì)多兄物體接觸體餃系提出的，傷避免了主從亮面法處理多壽物體接觸的腳不便，并提花高接觸搜尋泛效率。接觸箭力用防御節(jié)花點(diǎn)法計(jì)算，錯(cuò)防御節(jié)點(diǎn)法笛是一種既能臉精確計(jì)算接染觸力，又能載避免求解聯(lián)易方方程組的貢算法。在防體御節(jié)點(diǎn)法中繁，每個(gè)接觸描對(duì)中都增加狼了一個(gè)虛擬綢的接觸節(jié)點(diǎn)態(tài)即防御節(jié)點(diǎn)產(chǎn)。盡管它是坐虛擬節(jié)點(diǎn)，壟但它具有一務(wù)個(gè)普通有限牌元節(jié)點(diǎn)具有勤的所有屬性兵，如速度、碧加速度和力給等。民板料與模具峽間的摩擦力咽采用非經(jīng)典月的非線性摩借擦定律計(jì)算受，彌補(bǔ)了庫(kù)腔侖摩擦定律藏沒(méi)有考慮摩臭擦力與相對(duì)倡滑移量之間加關(guān)系的不足扯。蹤翼子板屬于對(duì)汽車外覆蓋賭件，要經(jīng)過(guò)嘩拉延、修邊劉沖孔、整形伴、翻邊等工范序。由于外謹(jǐn)覆蓋件對(duì)幾費(fèi)何精度、強(qiáng)增度、表面光率潔度要求較蘭高，所以在介全套模具設(shè)農(nóng)計(jì)中拉延工鮮序最為重要方，也是難度驗(yàn)最大的。工港藝設(shè)計(jì)不當(dāng)馬常常會(huì)產(chǎn)生慘拉裂、起皺劃等缺陷，給側(cè)模具調(diào)試造辱成較大的難起度。應(yīng)用仿識(shí)真軟件CA排DEM可以捷模擬板料成框型的全過(guò)程社，及時(shí)預(yù)測(cè)匪可能出現(xiàn)的冊(cè)拉裂、起皺抖缺陷，為完碰善模面設(shè)計(jì)繁方案或修模插提供依據(jù)。慢浙初始拉延拋工藝設(shè)計(jì)企圖閑3跡-2型面房幾何模型件初始型面設(shè)寶計(jì)主要依靠甲工藝設(shè)計(jì)人包員的經(jīng)驗(yàn)完裳成。如圖衫3啞-2是用U提G軟件完成傲的幾何模型待，它包括產(chǎn)衫品面、補(bǔ)充吩面、壓料面飾和拉延筋。衛(wèi)產(chǎn)品面是由歲零件的幾何哪形狀所決定斑的；補(bǔ)充面熊、壓料面和挨拉延筋則是閉為使產(chǎn)品面細(xì)達(dá)到成型要賭求而需增加折的。因此設(shè)慮計(jì)合理的補(bǔ)皺充面、壓料授面和拉延筋乘是獲得高品互質(zhì)產(chǎn)品的關(guān)氏鍵，工藝設(shè)集計(jì)中通常主濁要考慮以下皮幾方面。哀壓料面：洞拉延深度的斑大小在很大設(shè)程度上決定結(jié)了產(chǎn)品的成棄型性。對(duì)于士外覆蓋件來(lái)區(qū)說(shuō)，衡量成梯型性好壞，愿不僅要看產(chǎn)腹品部分是否皇有充分的塑希性變形，而枯且要看變形傻的分布是否狀均勻。成型爬性越好，則端產(chǎn)品件剛性侍越好，且回理彈小，有利箭于后序整形祥獲得精度較盛高的產(chǎn)品零投件。壓料面寨的位置是根模據(jù)適當(dāng)?shù)睦昭由疃却_定沙的。初步計(jì)饒算翼子板的帥拉延深度為緒50～70煮mm?；匮a(bǔ)充面會(huì)：柄做補(bǔ)充面前婆要去掉產(chǎn)品昌面中的翻邊泊部分灶，罰如有后序整爸形遍，鑼可以適當(dāng)放寬大產(chǎn)因品部分的圓航角和降低補(bǔ)批充面的斜度旅。氣補(bǔ)充面是指舉從產(chǎn)品面邊底緣延伸出來(lái)達(dá)到壓料面的穿過(guò)渡面寇，費(fèi)補(bǔ)充面的設(shè)旬計(jì)要使拉延業(yè)面盡可能圓更滑量，蝦有利于材料參的流動(dòng)。有俗時(shí)為了改善隸材料的流動(dòng)宵狀況而增加部一些突起等帽結(jié)構(gòu)。錯(cuò)凹模圓角：怨依據(jù)經(jīng)驗(yàn)初崇步設(shè)計(jì)凹模水圓角半徑為優(yōu)10mm。脹拉延筋：拉訪延筋是用來(lái)撒控制和改善糾材料流動(dòng)狀晉況的。初步辜設(shè)計(jì)拉延筋戴圓角半徑為浮6mm騰，筋高押5mm。為吉保證成型件丟的成型性，叉并便于調(diào)整簡(jiǎn)，采用雙拉碑延筋。因?yàn)橘N翼子板是外撒覆蓋件，對(duì)稈產(chǎn)品的表面悠質(zhì)量要求很刷高，布置拉互延筋的位置賓時(shí)，要避免瀉產(chǎn)品部分出登現(xiàn)嚙痕線。敏蘋計(jì)算機(jī)仿置真廁仿真軟件C螺ADEM采虧用的是等效他拉延筋模型先，這對(duì)于修島改工藝參數(shù)貢是有利的。塞因?yàn)樾薷睦G延筋的形狀膏和尺寸，是豪修模的主要方手段之一。敘在初始型面伸數(shù)模中可以緩不畫(huà)出拉延柜筋，通過(guò)仿逐真計(jì)算確定槍合理的拉延閣筋的尺寸和誕位置后，再蠢在幾何模型掛中增加拉延盼筋供加工。仿圖兩3對(duì)-3為凹模膝的有限元模鋪型，凸模、晶壓邊圈的有伐限元模型是太由凹模型面培上相應(yīng)的部包分偏置板料乳厚度的11暈0%派生而受成。洽按初設(shè)工藝金條件進(jìn)行仿著真計(jì)算，板宮料厚度0.賴8mm，材期料為日本標(biāo)趟準(zhǔn)的SPC捧E，摩擦系訊數(shù)取0.1值2，計(jì)算結(jié)梁果如圖恢3鼻-4所示。彎從圖中可以攔看出翼子板瓣整體成型性蹦比較好，只如是角部顏色搭較深處會(huì)拉蘭裂。謊圖分3置-3凹模有刺限元模型萌圖配3解-4初始劑工藝條件的樂(lè)仿真結(jié)果當(dāng)躺工藝改進(jìn)拘為消除翼子浴板角部可能煤出現(xiàn)的拉裂叢現(xiàn)象，采取貼如下改進(jìn)措份施。墨（1）史將拉裂的角臘上部圓角稍武稍加大。該努圓角為非產(chǎn)遵品部分，且茄還有后序整莖形，這一改久動(dòng)不會(huì)影響緊產(chǎn)品的最終態(tài)尺寸要求。偶（2）塊將角部的凹土模圓角加大荒至R倍12具mm積，以利于角泥部材料向里政流動(dòng)。挽（3）醫(yī)將角部附近僚的拉延筋高駝度降低，減黨少材料向里塑流動(dòng)的阻力掙。至（4）孫可以適當(dāng)修室改坯料的形扣狀，將坯料月拉裂處的角核部尖角剪去徒，也可改善標(biāo)材料的流動(dòng)啊狀況。宮圖雅3叔-5為工藝?yán)涓倪M(jìn)后的仿吃真結(jié)果，拉端裂現(xiàn)象得到玩有效消除。條圖挎3斷-6為實(shí)際境沖壓結(jié)果，乞可以看出與媽仿真結(jié)果非佳常一致。蜂圖歉3陷-5工藝白改進(jìn)后的仿少真結(jié)果句圖油3挨-6工藝露改進(jìn)后實(shí)際革沖壓結(jié)果蓄3.3汽晨車碰撞安全忽性分析大隨著汽車的乘保有量的增趟長(zhǎng)，道路交腰通事故已成似為世界性的邪社會(huì)問(wèn)題。脂百余年來(lái)，帥全世界死于笛車禍的人數(shù)就已達(dá)400睬0多萬(wàn)，而蝴且每年仍以呢超過(guò)40多冊(cè)萬(wàn)人的速度棵遞增。建國(guó)牢以來(lái)，我國(guó)恐共發(fā)生交通竭事故500泥多萬(wàn)起，死善亡100余扎萬(wàn)人，直接傅經(jīng)濟(jì)損失達(dá)布100多億晉元。我國(guó)現(xiàn)牛有汽165親0多萬(wàn)輛，境每年以超過(guò)暑180萬(wàn)輛暑的速度遞增此，交通事故梁數(shù)量和萬(wàn)車?yán)仕劳鋈藬?shù)均污居世界首位佩，是世界上科交通事故最翅嚴(yán)重的國(guó)家慕。而且從近筒幾年的統(tǒng)計(jì)劫數(shù)字來(lái)看，蝴全國(guó)交通事蔥故呈大幅上儉升趨勢(shì)，作燦為交通事故息客觀因素中上的一個(gè)重要磨內(nèi)容驢——顫汽車安全性吧，已成為我吩國(guó)汽車工業(yè)批可持續(xù)發(fā)展宜的一個(gè)重要督影響因素。抽因此，對(duì)汽撇車碰撞安全保性分析至關(guān)如重要。近汽車安全性級(jí)可以分為主梢動(dòng)安全性、矩被動(dòng)安全性筐、事后安全砌性和車外安高全性等幾個(gè)因方面。主動(dòng)昆安全性是指攪汽車預(yù)防或向回避事故的笛性能，主要降包括制動(dòng)性裳能、操縱穩(wěn)敞定性能、燈嚴(yán)光和視野等之；被動(dòng)安全劑性是指汽車鋤減輕事故過(guò)躬程中對(duì)乘員醫(yī)傷害的性能究，主要包括誘車身結(jié)構(gòu)、橡座椅、安全星帶、氣囊、臨安全玻璃、既方向柱、車陜頂和車門強(qiáng)蜜度、內(nèi)飾件輝緩沖性能等田；事后安全查性主要是指柄防止火災(zāi)性左能和緊急脫談出性能；車巡外安全性主存要是指對(duì)行洽人的保護(hù)。輩早在20世雄紀(jì)30年代薯，美國(guó)通用纖汽車公司就害開(kāi)始進(jìn)行翻紡車和固定壁段碰撞試驗(yàn)。響到了50年產(chǎn)代中期，各鋼國(guó)汽車行業(yè)奶普遍開(kāi)展了次碰撞試驗(yàn)，旁提出了二次壟碰撞的概念壞，在歐洲首墊先使用了安爸全腰帶。6品0年代，隨廈著公路交通麻事故的上升太，汽車安全賣性，尤其是秀被動(dòng)安全性藏成為人們注悄目的問(wèn)題。叫70年代，輩汽車安全氣賞囊在美國(guó)首珍次推出；大駁眾公司在其究高級(jí)轎車上斷第一個(gè)采用益了被動(dòng)式安悼全帶。80怪年代后期，辟側(cè)面安全氣疤囊被普遍采鐵用。90年鏈代以來(lái)，在拘政府法規(guī)要海求和用戶需盟要的推動(dòng)下逐，車輛被動(dòng)繼安全技術(shù)要啊求越來(lái)越高噸，車輛安全況性已成為汽擠車發(fā)展三大衛(wèi)方向趕——尸安全、環(huán)保幸、節(jié)能中最滋首要的方向須。報(bào)被動(dòng)安全性咱是指汽車碰立撞安全性，道當(dāng)發(fā)生交通使事故時(shí)，被式動(dòng)安全系統(tǒng)星應(yīng)為車內(nèi)乘斥員提供盡可晨能多的保護(hù)船，它是汽車擔(dān)安全性研究防中最重要的粗課題。因?yàn)榻炒罅繑?shù)據(jù)表跳明，95漲%以上的事欣故是由于人晚和環(huán)境因素琴共同造成的退，主動(dòng)安全罪性再好，也粥只能避免5分%的事故。枝所以，從6票0年代末開(kāi)瞎始，汽車被峰動(dòng)安全性就夸一直是人們搭研究的熱點(diǎn)莊。該項(xiàng)研究魄主要包括四交個(gè)方面的內(nèi)挽容：車身結(jié)蘆構(gòu)抗撞性研輕究；碰撞生飾物力學(xué)研究泳；乘員約束盤系統(tǒng)和內(nèi)飾印件的開(kāi)發(fā)研煎究；碰撞安辨全性試驗(yàn)。林研究的目的聯(lián)就是設(shè)計(jì)出撿更好的被動(dòng)準(zhǔn)安全裝置。敲這包括兩方打面的內(nèi)容：秋安全車身結(jié)破構(gòu)和乘員保帶護(hù)裝置（安菌全帶、頭枕繁、氣囊等）紋。被動(dòng)安全繡性研究，歐擠美起步最早萄，始于60歇年代末，剛狠開(kāi)始時(shí)采用險(xiǎn)的方法就是皆進(jìn)行實(shí)車碰義撞試驗(yàn)，然故后根據(jù)對(duì)結(jié)妹果的分析研蟻究，改進(jìn)設(shè)詞計(jì)。因此產(chǎn)瞎品開(kāi)發(fā)周期權(quán)很長(zhǎng)，費(fèi)時(shí)銷費(fèi)力。其后脂發(fā)展了主要輕針對(duì)零部件討的臺(tái)車試驗(yàn)扔和試驗(yàn)臺(tái)沖械擊試驗(yàn)等模滅擬碰撞技術(shù)卻，成本低，垃可重復(fù)操作濃，研究周期顆較短。到了隔70～80吩年代，出現(xiàn)錄了計(jì)算機(jī)仿俱真技術(shù)，采配用虛擬模型農(nóng)代替實(shí)際模浸型，利用計(jì)聲算機(jī)進(jìn)行分百析計(jì)算得出懸安全結(jié)論，少已經(jīng)成為汽甩車安全技術(shù)幕發(fā)展的一個(gè)哀重要方向。宏現(xiàn)階段，汽沒(méi)車被動(dòng)安全橋技術(shù)已日趨種成熟，但是赤還存在著一雹些技術(shù)難題莫。首先是仿族真模型誤差任的制約。這炒是因?yàn)椋魂惙矫婺壳胺略拐婕夹g(shù)的精徹度已足夠高知，只要模型濫比較接近實(shí)問(wèn)際，那么仿言真計(jì)算出的權(quán)結(jié)果與試驗(yàn)增值之間的誤陣差就不會(huì)大找于10%；堅(jiān)另一方面，濫現(xiàn)在還找不上出針對(duì)仿真恩模型誤差的烏有效控制手艇段。例如，孫車架中大量周的彎折薄板路結(jié)構(gòu)使得車郊身任意部位碧的截面幾何摩形狀過(guò)于復(fù)虎雜，同時(shí)大述量使用變截挨面曲梁，以藝及梁與薄殼軋之間的連接陵較為復(fù)雜，敢使載荷傳遞巡路徑很難確岸定。由于車?yán)p身的這些構(gòu)協(xié)造特點(diǎn)，使收建模難度大原增。有數(shù)據(jù)改表明，若因區(qū)連接剛性不裙匹配而出現(xiàn)合局部柔性問(wèn)億題，但在建拒模時(shí)卻被假填定為剛性連雄接，那么仿袖真計(jì)算得到胳的構(gòu)件位移礙僅為實(shí)測(cè)值氧的一半。其栽次，高精度遙的人體有限艙元模型使得惑汽車碰撞系處統(tǒng)中有限元去的數(shù)目激增洗，造成仿真泉計(jì)算量過(guò)大匯，而這正是盞有限元仿真店技術(shù)無(wú)法避清免的問(wèn)題。肯再次，人體汪耐沖擊閾值雨如何準(zhǔn)確評(píng)蜓判，缺乏統(tǒng)瞧一的認(rèn)識(shí)。嗓目前廣泛采齡用的兩個(gè)指款標(biāo)分別是人筆體損傷嚴(yán)重創(chuàng)性指標(biāo)SI察（Seve墊rity懶Index鋼）和頭部傷撕害指標(biāo)H裹IC（He瀉adIn世jury酸Crite癢rion）坦。雖然這方貨面的研究正呢在不斷的深之入，但是采怒取一個(gè)什么許樣的基準(zhǔn)仍連是世界性的葡難題。最后數(shù)，乘員保護(hù)等系統(tǒng)的負(fù)面綿效應(yīng)問(wèn)題。呈乘員保護(hù)系顯統(tǒng)的作用實(shí)猾際是吸收二浪次碰撞的能題量，大量的劣實(shí)踐表明，傭安全氣囊、墓安全帶和頭橋枕等安全設(shè)帖備可以大幅關(guān)減輕乘員受霜傷害的程度膀，降低死亡塞率，但是它交們的負(fù)面效膨應(yīng)卻容易被杰忽視。如安隔全帶對(duì)人體始的傷害問(wèn)題奉；正面安全碎氣囊對(duì)乘員智臉部的擦傷雷問(wèn)題；側(cè)面素安全氣囊因上安裝、展開(kāi)殲空間小，展罰開(kāi)時(shí)間短（予正面氣囊用屬15～30磚ms感受材碰撞，大約鞋40ms鴨給氣囊充氣務(wù)；而側(cè)面氣謙囊的反應(yīng)時(shí)艙間僅為4～靠5ms，然最多也不超雅過(guò)10m固s，氣袋近盤距離快速膨精脹（氣袋展臉開(kāi)時(shí)的擊出晌速度可達(dá)2簽50km命/h以上晃），容易對(duì)俗乘員造成擊債傷。因此按貝正常乘坐位雀置裝備的保勺護(hù)系統(tǒng)對(duì)于謙處于非正常澤乘坐位置的楚乘員如兒童叼，會(huì)造成較冊(cè)為嚴(yán)重的傷椒害。國(guó)外就品有因側(cè)面安漸全氣囊擊出鬼而致兒童乘擦員死亡事例晴的報(bào)道。為縱此建議:對(duì)躺安全帶的改去進(jìn)可以在胸釣部的織帶上炮裝一個(gè)小氣炊囊，或者提晶高安全帶的么吸能性；研長(zhǎng)制各種安全塘帶預(yù)緊裝置猶。值得一提欲的是，對(duì)于脫乘員保護(hù)系新統(tǒng)的研制應(yīng)熟該從整體出輪發(fā)，不僅要骨增加乘員的避保護(hù)部位；螺優(yōu)化氣囊充反氣率、點(diǎn)火病時(shí)間；探討摟碰撞時(shí)轉(zhuǎn)向迅柱、座椅、衛(wèi)頭枕及安全摩帶等各自滿脂足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)噸的最佳結(jié)構(gòu)詢和力薄—酬變形特性等料的研究；還腦要解決好各挖部件碰撞特宰性的協(xié)調(diào)與俯互補(bǔ)，并使班乘員保護(hù)走杏向智能化。碌如增加設(shè)計(jì)桂乘員行為自骨動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)宴，由位置傳陶感器探測(cè)駕映車者在座椅級(jí)上的位置，獻(xiàn)從而判斷出迫駕車者是否看在打盹，然苗后進(jìn)一步通亮過(guò)聲、光、謀電等信號(hào)或奇者控制座椅昏震動(dòng)，向開(kāi)厭車者發(fā)出警練告。而對(duì)于枯兒童乘員的裹保護(hù)，一方總面可以考慮改在儀表板上極安裝乘員側(cè)民氣囊控制開(kāi)愈關(guān)，當(dāng)有兒柄童乘員時(shí)，掠將氣囊關(guān)掉蝕；另一方面以，應(yīng)考慮裝在備專用的兒立童約束系統(tǒng)赤。掃一般來(lái)說(shuō)，佳汽車安全規(guī)稻范系統(tǒng)可分醉為兩類：一炒類是國(guó)家頒勵(lì)布的汽車安者全技術(shù)法規(guī)布，如美國(guó)的書(shū)FMVSS潛（Fede鑄ralM崖otor央Vehic渾leSa湊fety督Stand述ards）情這是每一輛得在用汽車必救須達(dá)到的規(guī)乒定。另一類培是汽車安全曬星級(jí)評(píng)定標(biāo)霜準(zhǔn)，如新車死評(píng)估組織N討CAP（N唱ewCa母rAss層essme續(xù)ntPr接ogram敲）的評(píng)定標(biāo)針準(zhǔn)，其目的妄是向客戶提轟供對(duì)每一車恰型相對(duì)安全盯的水平等級(jí)擾。最早建立炮汽車安全法保規(guī)的是歐洲儲(chǔ)。50年代給初，一些歐獎(jiǎng)洲國(guó)家就建托立了自己的傅標(biāo)準(zhǔn)。19爬58年，歐爬洲出現(xiàn)了第袋一部統(tǒng)一的槳汽車安全法加規(guī)標(biāo)準(zhǔn)（E領(lǐng)CE）。美挪國(guó)在196島6年由國(guó)家歲道路交通安燦全管理局（嘗NHTSA璃）頒布了第她一部FMV自SS法案。膏世界上其他章國(guó)家的汽車劃安全標(biāo)準(zhǔn)基衰本上都是仿耽照歐洲或者付美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)倡而建立起來(lái)付的。我國(guó)的厚汽車強(qiáng)制性針標(biāo)準(zhǔn)體系主購(gòu)要是參照美繳國(guó)此類法規(guī)刊體系制定的異，并且自9壤5年下半年絮起，對(duì)汽車趙新產(chǎn)品除要偉求進(jìn)行原有勝的定型試驗(yàn)州外，增加了張汽車安全、牛環(huán)保和節(jié)能挑方面的標(biāo)準(zhǔn)私，即強(qiáng)制性竭標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)述。強(qiáng)制性標(biāo)期準(zhǔn)從最初的費(fèi)12項(xiàng)，逐礦步增加到2瓶5項(xiàng)和34晃項(xiàng)，到目前塞為止已上升塊為40項(xiàng)。系在95年到欲現(xiàn)在分批執(zhí)科行的汽車強(qiáng)扇制性標(biāo)準(zhǔn)檢工測(cè)項(xiàng)目中，弱原則上規(guī)定胳到發(fā)布新規(guī)干定通知時(shí)，域前一次公布宜實(shí)施的項(xiàng)目?jī)r(jià)必須合格，騰但是考慮到分我國(guó)汽車發(fā)示展的實(shí)際水護(hù)平，對(duì)于新猴提出或者增香加的項(xiàng)目中鮮，少數(shù)項(xiàng)目可只要求必須筑進(jìn)行檢測(cè)，孟可以暫時(shí)不挎達(dá)標(biāo)或限期漲達(dá)標(biāo)。如G蘆B1574鋪3-199脊5《轎車側(cè)吩門強(qiáng)度》雖偶已頒布，但倍