汽车产品设计制造中CAE技术的运用

谢吉祥 张俊峰

摘要：随着生活质量的提高，越来越多人购买汽车，对汽车的要求也越来越严格，那么就考验在制造汽车时谁家的技术强，谁家的汽车就会得到很好的销售。在汽车制造中，CAE技术的应用是在不断生产汽车过程孕育出来的技术，他更适应于人们对汽车舒适度、性能高、安全出行的要求。推进CAE技术，有效的提高汽车产品的综合竞争力。

关键词：CAE技术；汽车产品；技术分析

人们对代步工具的需求推动下，汽车行业不断地改革创新，来满足人们对汽车的各种各样的要求。CAE技术的产生，充分的提高了汽车在产品设计方面的效率和性能的创新。针对如何能设计出既能降低汽车设计成本，又能缩短汽车制造的周期，全面提高产品的竞争力。CAE技术的创造，实现了这些要求，在推动汽车产品竞争力上做出了巨大贡献。汽车产品的改革创新对汽车的发展至关重要，汽车行业想要发展不被取代，就必须不断创新，在生产性能优良的汽车产品上做出努力。现代汽车产品设计制造过程中，最重要的一项技术就是CAE技术，对汽车产品的设计制造质量有着至关重要的影响。

一、CAE技术在汽车产品设计制造中的作用

CAE技术可以给汽车产品设计师提供精准的技术支撑，还可以根据汽车的性能和可靠性提出自己的解决方案，他完全是以汽车的设计概念为基础，在汽车产品的设计制造中起着关键性的作用。在汽车产品的设计制造中如何能加快汽车产品的研发速度，从而降低汽车产品的设计开发成本，CAE技术做到了，他包含丰富的数据量，成本低廉，快速的解决了汽车设计制造中的成本问题，在产品设计制造中的应用，能提升制造速度，加快产品生产，完善生产过程中的漏洞。

汽车产品的设计功提高，制造周期的縮短离不开CAE技术。在CAE技术的应用过程中，可以帮助设计初期发现设计中的潜在问题，及时更正修改，让设计减少问题，快速有效的提高汽车产品的设计效率。CAE技术还有一个更厉害的地方，就是能在设计初期直接确定汽车结构、制造过程中的参数，明确这些参数所需要的时间，这样直接导致的好处是在实际制造汽车时，缩短每一辆车制造所需要的时间。CAE技术具备精准的科学性和准确性，运用的汽车安全性、应力应变与动力学仿真分析等诸多的分析方式验证出汽车产品设计过程中存在的问题，提出具体的解决方案。

应用CAE技术能在汽车产品设计制造中减少开发次数，节约实验经费。通过计算机建立一个模拟车型是CAE技术在汽车产品设计过程中的有效应用，模拟车型可以让汽车产品设计师发现自己的问题，通过使用CAE技术，了解模拟车型的各种性能及动态情况。CAE 技术通过建立综合性学科分析平台，将一个模拟车型在综合分析平台中分析，能够分析出各个环节之间的作用，有利于汽车生产制造。

二、CAE 技术在汽车产品设计制造中的应用

CAE技术在汽车产品实际制造中应用最为广泛的是结构强度分析，他通过分析使得制造车辆时具有可靠的、安全的技术指标。通过有限元法对汽车结构进行相应的数据计算是汽车结构强度分析的一种表现形式，分析内容主要包括特征值分析、静力分析、瞬间动力分析。汽车的结构非常的复杂，在进行结构分析时，通过分析汽车的车架、汽车的传动系等重要部件完成的。

衡量车辆质量的一个重要指标就是车的性能，解决车的噪音，在CAE技术中有解决这个办法用到的是NVH性能分析。NVH性能分析法能全面的了解汽车各子系统刚度频率的匹配、点的传递函数、BIW动态稳定性等方面的分析，实现了对汽车降噪的改变，提高了车辆的舒适性。CAE技术在安全方面有汽车碰撞安全性分析，他通过汽车的正面、侧面及翻滚状态下的安全性能进行模拟数据分析，在碰撞过程中了解汽车设计阶段出现的问题，在安全性能方法出现的瑕疵。在分析过程中提出解决方案，优化汽车的性能，有效的躲避了汽车产品投入到市场中所面临的风险。

CAE技术在发动机设计制造时也有很好的应用，汽车的重要组成部分就是发动机，汽车想要正常行驶离不开发动机的性能。人们对汽车的要求越高，对汽车产品中发动机的要求就会越严格，目前销量最好的发动机是效率高、体积小、低能耗、低排放的。在制造过程中遇到问题最多的就是发动机的问题，CAE技术有有限元法就会解决问题的关键，他对发动机中的零部件进行实体建模，分析发动机的设计和制造，达到解决问题的目的。CAE技术对变速器强度、刚度及振动方面的设计都有很好的应用，让变速器各部件正常运作，减少因震动产生的问题。

结语：

想要提升汽车产品的综合竞争力，离不开CAE技术的应用，他的仿真技术是减少成本支出和降低风险的保证。只有满足消费者对汽车的全部要求，才能快速的增长销量，CAE 技术可以做到，他是汽车制造业发展的趋势，带动了制造业的发展和创新。推进CAE技术全面深入的应用到汽车产品设计制造中是有必要的，也是今后汽车制造业要坚持走下去的改革道路。

参考文献

[1]班栾天.浅谈汽车CAE技术应用问题[J].才智，2011（5）：50-59.

[2]柴山，焦学健，王树凤.CAE 技术在汽车产品设计制造中的应用[J].农业装备与车辆工程，2005（16）：20-40.

[3]郭迎春.汽车行业 CAE 技术应用与研究[J].重型汽车，1998（10）：10-25.

作者简介：第一作者：谢吉祥，男，汉，山东单县，硕士研究生；重庆电子工程职业学院，研究方向：汽车制造与维修；

第二作者：张俊峰，男，汉，重庆，副教授，硕士研究生，重庆电子工程职业学院，汽车整车总布置设计及其性能分析。

课题项目：重庆市高等教育教学改革研究（重点）项目《汽车装配与调试技师中高职衔接人才培养方案的研究与实践》（编号142058）

（作者单位：重庆电子工程职业学院）