徐国锋
广州大运机车有限公司
摘要：在汽车的整个设计和开发环节当中，最主要的就是要使得汽车的各个零件和组成能够适合整车的装配和最终的汽车使用，因此在实际的汽车的开发过程中应该准确的运用CAE等计算机辅助软件作为必要的设计方式进行整车的开发，使得整车的开发中各个环节都能够利用CAE作为辅助手段，提高整车的开发效率和质量，并且对于人力计算相对困难的汽车力学和结构性能等的参数，可以使用较为严谨的CAE进行计算，从而逐步使得汽车的开发和设计方案能够更成熟和便捷，也进一步推动汽车开发行业的进步和发展。
关键词：CAE；整车开发；CAE应用
一、CAE在汽车整车开发当中的重要性
在汽车行业竞争越来越强烈的现代社会中，对于汽车的开发和设计，最主要的就是要使得汽车整体的开发效率和过程能够符合社会和企业的要求，从而逐渐的提高实际的汽车制造效率，帮助企业进一步提高自身的经济效益和社会竞争地位，在这其中对于CAE的运用，借助CAE强大的动态和静态分析能力以及完善的结构分析能力，使得整车的设计和开发能够在制造效率和质量上得到保证，也对于整车的装配流程效率进行了提高，因此使用CAE作为主要的整车开发辅助，将实现汽车制造行业自诞生以来最完善的技术支持。
（一）可以减少整车的开发时间
整车的开发需要经过非常多的流程和环节，因此在实际的整车开发环节当中，运用CAE作为辅助的开发手段，在整车的动力仿真、安全性能测试和主要的行驶动力测试方面都能够起到很好的测试作用，尤其当汽车的开发处于模拟阶段时，CAE的强大功能将在最大程度上提高现有整车的开发效率。
（二）降低整车的开发成本
汽车的开发需要经过主要的资金投入和技术投入，因此就需要很多专业的人员进行测试和开发，在这其中最主要的就是资金的使用，对于企业来说，降低资金、提高效率是最主要的生产方式，所以在运用CAE的过程中能够实现降低整车的开发成本，主要方式在于CAE可以通过各种仿真模拟来降低人工方面的投入，从而降低了整车的资金使用，最终节省了开发的资金，提高了开发效率。
二、CAE在整车开发过程中的主要开发思路
CAE技术的出现使得汽车等的设计开发行业能够通过更加简便的方式进行负责的开发和设计，从基础的整车外形到内部的发动机以及安全气囊，CAE都可以进行实际的仿真模拟，从而使得开发人员可以通过仿真数据进行实际的测试和研究，方便开发者发现开发当中的问题，因此要逐渐的加大对于CAE软件的运用，完善现有的CAE开发使用方式。
（一）CAE在整车车体中的分析内容
整车的CAE分析内容主要体现在对于汽车的常用部件：比如汽车的车体、钢架、以及车轴的结构强度和硬度中，此外，对于部分大型部件的研发和分析也要通过主要的CAE作为分析研发的手段，主要的方法在于，通过日常的设计，分析部分关键部件和主要结构件的结构优化，以及主要的模拟性的分析和汽车部件的抗疲劳测试等。
（二）CAE在整车发动机中的分析内容
发动机作为汽车最主要的动力部件，在汽车的使用过程中尤其重要，因此对于汽车的发动机方面的分析，应该从发动机的缸体、缸盖以及发动机轴体中的动力学方面进行，并且最主要的就是要对发动机的冷却系统进行主要的分析。
（三）CAE在整车组装后期的分析
在整车的组装后期中最重要的就是对于汽车的整体进行问题测试，以找出其中存在的问题并进行解决，使得整车在量产的过程中趋于稳定并且能够获得质量保证。
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三、CAE在整车开发中的具体应用措施和细节
CAE的使用是为了保证整车的开发趋于稳定并且在实际的生产过程中能够似的汽车的整体车身以及主要的发动机部件和其他零部件能够很好的进行组合并且正常运行，因此CAE有必要在整车的开发全过程中进行使用和普及，进一步使得整车的开发能够获得较为可靠的技术和仿真支持，从而提高整车的开发效率和质量，具体的应用措施和细节如下：
（一）CAE应用体系的规范和要求
CAE的应用要依靠完善的流程和体系结构作为主要的应用方式，在基本的整车开发前期，对于整车的构造以及所有零部件的结构组成以及功能实现，通过CAE进行仿真试验，以获得较为可靠的数据用作整车的实际开发，因此在整个流程当中，应该注意对CAE使用的规范和要求：
1、建立完善的开发流程
在整车的开发过程中，最重要的就是要对即将进行开发的整车进行计划和落实，逐渐的使用CAE作为主要的辅助手段进行开发当中的数据模拟，因此在这其中应该规范整车开发的流程准则和规范化开发体系的建立，并不断的从经验中寻找可靠的知识点用作流程的建立和规范。
2、CAE规范化的使用
CAE的规范化使用主要在于要对CAE进行彻底的了解和分析，从操作中总结经验并进行专业的分析。
3、CAE数据库的使用和完善
CAE作为主要的整车开发辅助手段，在使用的过程中应该在注意对于数据库的使用和完善，主要在于，性能数据库中总结和保留了多种平台车型数据以及仿真分析数据，因此在使用的数据库的过程中，其可以为整车的开发提供最有利的数据支持，并且在仿真进行的过程中注意对于数据库的更新，保证以后的整车开发使用。
（二）整车CAE资源方面的配置
在影响CAE应用效果的诸多因素中，人才、分析软件和计算机硬件、外部资源是三个最主要的方面，其中"人才"是最重要的因素，这涉及到对CAE人才的层次规划、CAE队伍的稳定性建设。
1、核心队伍的建立
没有CAE队伍，核心技术无从谈起，CAE工程人员工程背景要求高，因CAE技术具有较高的技术含量，CAE应用的每一个方向实际上都是一门专门学科，如结构力学、断裂力学、流体力学、电磁学或传热学等，且CAE工程人员对设计、工艺和产品的工作原理、特性也应有一定的了解。根据前面CAE体系的思路，公司人员配置7到10人，才能满足未来CAE设计分析要求。
2、软，硬件平台
要根据公司实际情况，购置适合公司产品特点的分析软件及硬件，除非有十足的把握，否则不应贪大求全。应制定一个合理的CAE实施计划，在预算允许的情况下，先考虑最急需的CAE软件和硬件，应用一段时间、见到良好效益后，再考虑使用权的扩充或其他软件模块的扩充。
3、重视与高校、CAE软件厂商的合作关系
与CAE软件开发商建立良好的技术合作而不仅仅是商务合作关系，相互间长期的技术交流甚至与程序开发人员本身的底层技术讨论等是保证CAE应用能取得实效的关键因素之一。与CAE软件厂商、高校合作的另一种好的方式是进行一系列项目咨询工作，项目咨询不但能结合多方的优势最佳地解决实际工程问题，而且能在合作过程中非常对口地深入学习和掌握软件应用技巧，同时还能增进双方的了解和建立良好的关系。
四、总结
总之，对于CAE在整车的开发过程当中的使用，要注意对于CAE足够的重视，主要在于每一项新技术的诞生都需要依靠强大的试验和仿真过程，因此要注意对于CAE的使用和规范化要求，以保证CAE系统的完善，为整车的开发提供最有力的保障。
参考文献：
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[2]闫丽. CAE在整车性能质量管理中的应用[D].北京邮电大学,2017.
[3]张振力.CAE技术在汽车设计过程中的应用[J].汽车工程师,2016(08):56-58.
论文作者:徐国锋
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/19
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