CAE在汽車行業(yè)的仿真應(yīng)用與趨勢分析

 近年來隨著研發(fā)投入的加大和汽車工業(yè)技術(shù)水平的提高，我國汽車行業(yè)發(fā)展迅速，2013年產(chǎn)銷突破2000萬輛，連續(xù)五年位居世界首位，在國民經(jīng)濟中占據(jù)支柱產(chǎn)業(yè)地位。

 整車方面，節(jié)能與新能源汽車以及中國品牌汽車取得了長足進步；零部件方面，先進發(fā)動機、AT、AMT、CVT、DCT等領(lǐng)域的自主研發(fā)能力逐步增強。

 但在國內(nèi)乃至全球市場上，中國汽車品牌與外國品牌的差距仍然很大，中國汽車品牌的未來發(fā)展之路依然任重道遠，需要國內(nèi)汽車企業(yè)繼續(xù)苦練內(nèi)功，不斷在技術(shù)研發(fā)和新科技應(yīng)用方面下功夫！

 未來我國汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢日趨明顯，主要在以下3個方面：

 趨勢一：新能源汽車制造成為必爭領(lǐng)域

 近年來國家補貼力度的加大，激發(fā)了汽車制造企業(yè)對于新能源企業(yè)的積極性，再加上隨著我國環(huán)境污染的加重，民眾對于新能源汽車消費需求也在不斷加大，從而引導(dǎo)傳統(tǒng)汽車制造向新能源汽車制造轉(zhuǎn)型。

 趨勢二：本土品牌崛起，減少對外依賴

 根據(jù)汽車行業(yè)“十二五規(guī)劃”草案，到2016年中國自主品牌汽車市場比例將進一步擴大，自主品牌汽車廠商未來巨大的發(fā)展前景以及我國整車制造裝備的本土化趨勢將為相關(guān)汽車自動化裝備廠商提供更大的發(fā)展機遇。

 趨勢三：產(chǎn)業(yè)鏈擴張

 隨著整車制造行業(yè)競爭加劇，未來企業(yè)擴張將不僅僅是產(chǎn)能產(chǎn)量的擴張，企業(yè)將更加注重全產(chǎn)業(yè)鏈的擴張。

一方面通過擴充產(chǎn)品線，為消費者提供更多的選擇，也獲得更多的贏利點；另一方面，通過縱向擴張，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量的可控性。

 透過汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢可以預(yù)料，隨著汽車行業(yè)產(chǎn)能的逐步飽和，競爭會進一步加劇，想要在國外強勢品牌林立的市場中占據(jù)一席之地，對于汽車生產(chǎn)及零部件相關(guān)企業(yè)來說，最重要也是最關(guān)鍵的一環(huán)還是自身研發(fā)技術(shù)實力和研發(fā)創(chuàng)新能力的提高！

 國外CAE仿真應(yīng)用現(xiàn)狀

 在國外，CAE技術(shù)在汽車行業(yè)中已經(jīng)進入工業(yè)化應(yīng)用階段，從最初的線彈性部件分析到汽車結(jié)構(gòu)中大量的非線性問題分析，包括汽車疲勞壽命分析、碰撞模擬、零部件的結(jié)構(gòu)強度分析、整車的NVH和發(fā)動機內(nèi)部的仿真等等，CAE分析幾乎涵蓋了汽車性能的所有方面。

 很多國際著名的汽車公司都有CAE的應(yīng)用規(guī)范和仿真分析流程，他們甚至有自己開發(fā)的專業(yè)軟件。

 國內(nèi)CAE仿真應(yīng)用現(xiàn)狀

 CAE在中國汽車行業(yè)中的應(yīng)用起步于二十世紀80年代，90年代后期加速發(fā)展，目前CAE技術(shù)已經(jīng)引起很多汽車企業(yè)的重視，國內(nèi)一些自主品牌自主（半自主）開發(fā)的車型，對CAE分析的需求和依賴性較強，雖然在我國的汽車工業(yè)應(yīng)用中，無論是零部件還是整車，并不具備把CAE技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計階段中的能力，但有的企業(yè)已經(jīng)開始部件、子系統(tǒng)、整車運動與安全方面進行CAE分析，并著手建立自己的CAE應(yīng)用規(guī)范和仿真流程。

 諸如比亞迪、力神等公司都已經(jīng)擁有自己的成熟CAE仿真團隊，CAE分析已經(jīng)成為其產(chǎn)品研發(fā)流程中的一個重要環(huán)節(jié)，CAE在企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)中逐步起到引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新的作用。

 汽車行業(yè)CAE仿真應(yīng)用面臨的問題

 盡管CAE技術(shù)在我國汽車行業(yè)中正逐步得到推廣和應(yīng)用，并發(fā)揮了重要的作用，但由于起步較晚，無論在CAE應(yīng)用的深度和廣度上，與國外先進水平相比存在不小的差距。

 首先是時間上的問題，由于我國汽車行業(yè)的CAE應(yīng)用剛剛起步，CAE應(yīng)用的深度不夠，不少領(lǐng)域還沒有開始CAE的應(yīng)用；CAE的團隊經(jīng)驗和積累還很少，不少企業(yè)甚至還沒有自己的CAE團隊。

 其次是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層對CAE的功能還沒有能夠充分認識，雖然現(xiàn)在汽車企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層普遍認識到CAE非常有用，但是對CAE應(yīng)用的難度沒有充分估計，不少企業(yè)認為買回來CAE軟件就可以發(fā)揮立竿見影的作用，但事實上如果沒有經(jīng)驗豐富的CAE人員，很難立刻見到成效；

 再就是CAE工程師的培養(yǎng)問題，CAE分析專家既需要比較深厚的理論基礎(chǔ)，也要具有相應(yīng)行業(yè)的工程應(yīng)用經(jīng)驗，CAE分析人員的培養(yǎng)非常不容易，周期相對較長；

 最后也是最重要的就是汽車企業(yè)缺乏完善的CAE分析標準和流程。

 分析標準和流程的重要性在CAE技術(shù)的入門嘗試階段可能還感覺不到，但隨著CAE分析范圍的擴大（分析對象從單個零件逐步發(fā)展到總成系統(tǒng)和整車系統(tǒng)，分析類型從線彈性分析逐步發(fā)展到非線性分析和多物理場耦合分析），這種重要性將越發(fā)明顯。

 因為對于整車系統(tǒng)而言，除了結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系非常復(fù)雜外，還存在復(fù)雜的非線性問題（如橡膠件、塑料件、泡沫件等的材料非線性，各零件間的接觸非線性，整車的結(jié)構(gòu)非線性，等等），在這種情況下，如果各行其是，憑個人的技術(shù)基礎(chǔ)和經(jīng)驗去做CAE分析，那么對不同分析人員而言，就很難保證相互之間計算結(jié)果的一致性，更不用談數(shù)據(jù)的積累和對比了。

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