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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，并从汽车构造强度分析、车身覆盖件成形过程的计算机仿真、汽车碰撞平安性分析、汽车构造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
CAE在国外的开展
当今国际上FEA方法和软件开展呈现出以下一些趋势特征：
〔1〕从单纯的构造力学计算开展到求解许多物理场问题：从板、壳和实体等连续体固体力学分析，开展到流体力学、温度场、电传导、磁场、渗流和声场等问题的求解计算，最近又开展到求解几个穿插学科的问题(所谓“流固耦合〞的问题)；
〔2〕由求解线性工程问题进展到分析非线性问题；
〔3〕增强可视化的前置建模和后置数据处理功能；
〔4〕与CAD软件的无缝集成。都开发了和著名的CAD软件(例如Pro/ENGINEER、Unigraph ics、SolidEdge、IDEAS、Bentley和AutoCAD等)的接口。同时CAD综合型CAE工具的分析功能正逐渐加强；
〔5〕改良CAE方法中的优化技术：引入各种优化技术，优化参数评价。具备智能的网格划分器，以解决模型在形状参数变化剧烈时出现的网格奇化问题；非线性收敛的智能控制技术对非线性优化问题是不可或缺的。
CAE软件对工程和产品的分析模拟能力，主要取决于单元库和材料库的丰富和完善程度，单元库所包含的单元类型越多，材料所包括的材料特性种类越全，其CAE软件对工程或产品的分析、仿真能力就越强。而CAE软件的计算效率和计算结果的精度，那么主要决定于解法库，先进高效的求解算法可能对计算效率造成几倍、几十倍甚至几百倍的提高。
近几年来国际上先进的软件在单元库、材料库、前后处理，特别是用户界面和数据管理技术等方面都有了巨大开展，已经可以对工程和产品进展静力和拟静力的线性和非线性分析；线性与非线性动力分析；稳态与瞬态热分析；静态和交变态的电磁场和电流分析；流体计算；声场与波的传播计算等。
前后处理是近十多年开展最快的CAE软件成分，它们是CAE软件满足用户要求，使通用软件专业化、属地化，并实现与CAD、CAM、CAPP、PDM等软件无缝集成的关键性软件成份。
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CAE在国的开展
CAE在中国汽车行业的应用起步于20世纪80年代中期，历经十几年的缓慢开展，到90年代后期开场加速，目前已经进入飞速开展期。中外合资的汽车以及零部件生产企业的CAE应用水平普遍比拟低，因为这些合资企业的产品设计权在国外，他们的CAE应用一般停留在工艺更改后的验证层次，谈不上汽车关键部件的CAE应用。随着外国汽车以及零部件公司逐步在中国建立研发中心，其CAE的应用水平也会逐步提高。
国有汽车企业的CAE应用开场较早，但是开展缓慢，CAE人才流失比拟多，有的单位CAE仿真技术应用20几年来还停留在根本分析阶段。民营或者国股份企业因为没有现成的产品可以生产，开场是仿造，现在有的企业已经拥有自己的设计能力，且CAE在关键部件的应用水平还较高。
国一些自主品牌自主〔半自主〕开发的车型，对CAE分析的需求和依赖性较强，部件、子系统、整车运动与平安都在进展CAE分析。有的企业借助一些曾经在国外大汽车公司工作的“海归〞带回的经历，并结合本企业CAE应用的经历，开场在着手建立自己的CAE应用规和