以虛擬技術(shù)超越對手——奇瑞徐有忠談CAE研發(fā)

2024-10-16 13:22:02 作者：資訊小編

總的來說，車還是機(jī)器。我們是否認(rèn)為我們?nèi)栽诓粩嗟厍么驒C(jī)器？當(dāng)然，“敲敲打打”是汽車R&D不可避免的環(huán)節(jié)，但現(xiàn)在汽車R&D還有很多“談兵上船”的環(huán)節(jié)。

應(yīng)該說在過去的二三十年里，計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步給我們帶來了太多的改變，汽車也從中受益。計算機(jī)不僅參與了我們通常能看到和使用的汽車設(shè)備，還參與了我們不容易看到的汽車R&D環(huán)節(jié)。比如汽車車身建模，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，現(xiàn)在都是用計算機(jī)軟件輔助，簡稱CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)。汽車在設(shè)計的時候，需要進(jìn)行各種測試，看是否能達(dá)到設(shè)計要求。現(xiàn)在這個環(huán)節(jié)加入了很多計算機(jī)虛擬仿真技術(shù)，很多實(shí)車、實(shí)機(jī)測試都被虛擬測試取代。這就是CAE(計算機(jī)輔助工程)。

在訪問奇瑞期間，我們采訪了奇瑞汽車性能開發(fā)部和CAE技術(shù)開發(fā)部副主任許博士。

關(guān)于CAE技術(shù)，許首先透露了他所在部門的兩個基本價值觀

首先，CAE可以節(jié)省金錢和時間。設(shè)計出來的東西通過CAE檢驗(yàn)后才能進(jìn)行下一步的設(shè)計，可以保證少走彎路。眾所周知，汽車設(shè)計如此復(fù)雜繁瑣，CAE自然繁瑣。但是CAE比較繁瑣，做的都是虛擬的。一旦發(fā)現(xiàn)問題，做出修正比做出實(shí)車后“修正”問題更容易。因此，CAE技術(shù)可以節(jié)省金錢和時間。

其次，CAE能力是衡量一個汽車廠正向開發(fā)能力的重要基準(zhǔn)。因?yàn)樽约鹤龀鰜淼脑O(shè)計，如果沒有經(jīng)過CAE技術(shù)的充分驗(yàn)證，自己心里也沒有底，自然不敢投入大量的資金進(jìn)行模具開發(fā)，因?yàn)樵O(shè)計主要是在樣機(jī)的試制階段進(jìn)行微調(diào)。也就是說，你要有足夠的CAE能力，才敢做正向開發(fā)。當(dāng)然，一些沒有全力投入正向開發(fā)的汽車廠也可能有CAE環(huán)節(jié)。那么，奇瑞的CAE團(tuán)隊(duì)在堅持正向開發(fā)時達(dá)到了什么水平？

奇瑞CAE能做什么？

首先，挑出消費(fèi)者日常能接觸到的方面。許告訴我們，奇瑞CAE團(tuán)隊(duì)已經(jīng)可以模擬計算一輛車的安全性能、油耗、噪音、舒適性、操控性甚至耐久性。

比如，通過輸入發(fā)動機(jī)外特性、風(fēng)阻、整車質(zhì)量、輪胎尺寸、滾動阻力等精確參數(shù)，就可以精確預(yù)測汽車的油耗。

比如一輛車還沒造出來的時候，就已經(jīng)可以通過CAE模擬出它在碰撞和氣囊彈出后的變形，從而估算出對乘員的傷害值。我們立即詢問CAE是否能夠準(zhǔn)確模擬C-NCAP等安全測試的結(jié)果。許說，由于CAE模型與實(shí)車相比畢竟是簡化的，所以可以得到非常接近的結(jié)果。現(xiàn)在即使是國外主機(jī)廠的碰撞模擬也需要簡化非關(guān)鍵部件的細(xì)節(jié)，否則投入成本太巨大，不如多做實(shí)車碰撞測試。

CAE可以做的不止這些，它還可以幫助優(yōu)化新車的生產(chǎn)過程。比如沖壓，通過仿真，可以提高沖壓質(zhì)量，減少模具組數(shù)，將沖壓的殘余效應(yīng)輸入到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和碰撞的計算中，從而提高這些結(jié)構(gòu)的CAE仿真分析的準(zhǔn)確性。還可以模擬涂裝過程中的電泳效果。在電動游泳池中，白色的身體翻轉(zhuǎn)是否理想，可以通過CAE“無法預(yù)測”。

【歐洲E-NCAP 64km偏置碰撞CAE模擬】

【歐洲E-NCAP 64km偏置碰撞實(shí)車測試】

CAE不能做什么？

當(dāng)然，CAE也不是萬能的。許描述的非常專業(yè)嚴(yán)謹(jǐn):CAE模擬不出來的主要是一些“高度非線性的狀態(tài)”和人體的一些主觀感受。

比如CAE可以模擬汽車某一部分的操縱特性，比如汽車以70-80km/h變道，達(dá)到120-130km/h時，還可以計算轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的響應(yīng)，是否有可能側(cè)翻。但如果車速再往上爬，操縱特性就會呈現(xiàn)“非線性變化”。這時候計算機(jī)就很難模擬了。它必須通過實(shí)地測試，依靠開發(fā)者的主觀評價，也就是我們通常所說的現(xiàn)場“調(diào)教”底盤。

比如CAE可以模擬空空調(diào)風(fēng)在車廂內(nèi)如何流動，也可以模擬求解車廂內(nèi)的噪聲場分布，但是不容易確定什么是對人體最舒適的設(shè)計。原因是每個人對氣流的感受和喜好不同，對不同聲音的敏感度也不同，所以需要造一輛原型車，讓真人去感受和體驗(yàn)。

這就引出一個話題——徐

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