CAE在汽車應(yīng)用中存在的問題、對策及發(fā)展趨勢

2016-12-19 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

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(jìn)水平相比存在不小的差距。這種差距不僅體現(xiàn)在理論基礎(chǔ)和技術(shù)水平上,也體現(xiàn)在試驗(yàn)的支持和軟件的使用水平上,但更重要的一點(diǎn)是缺少成熟的分析標(biāo)準(zhǔn)和分析流程。

那么我國汽車企業(yè)普遍應(yīng)用水平不高原因又在哪里呢?

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(tuán)隊經(jīng)驗(yàn)和積累還很少,不少企業(yè)甚至還沒有自己的CAE團(tuán)隊。

其次是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對CAE的功能還沒有能夠充分認(rèn)識,雖然現(xiàn)在汽車企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層普遍認(rèn)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(rèn)為買回來CAE軟件就可以發(fā)揮立竿見影的作用,但事實(shí)上如果沒有經(jīng)驗(yàn)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(yàn),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(biāo)準(zhǔn)和流程。

分析標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)大(分析對象單個零件逐步發(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?yàn)閷τ谡囅到y(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(yàn)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。

要解決好汽車行業(yè)CAE 應(yīng)用的上述問題,

首先,汽車相關(guān)企業(yè)要加快建設(shè)自己的CAE團(tuán)隊,拓展CAE應(yīng)用的領(lǐng)域并提高CAE應(yīng)用的深度;

其次,汽車行業(yè)相關(guān)企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)層要充分認(rèn)識CAE的作用和難度,特別是后者。軟件可以隨時購買,但是使用CAE軟件的人從哪里來?是企業(yè)從頭培養(yǎng)還是從相關(guān)行業(yè)引進(jìn)CAE人才?如果是自己培養(yǎng),那就要有長期見效的心理準(zhǔn)備,而且要肯花錢培訓(xùn)CAE人員。當(dāng)然如果企業(yè)想盡快見到成效,可以引進(jìn)經(jīng)驗(yàn)豐富的CAE人才,采取引進(jìn)與自己培養(yǎng)相結(jié)合,這是一個較好的途徑。

CAE應(yīng)用能力不是買軟件就能提高的,更主要的是經(jīng)驗(yàn)和積累,團(tuán)隊的積累。正如長城華冠總裁陸群談到中外汽車設(shè)計的差距時說的“我覺得這種核心的差距差的是經(jīng)驗(yàn)和積累,而且在很大程度上是團(tuán)隊的積累。個人的差距還好說,可以通過天分和個人努力來彌補(bǔ),如果是團(tuán)隊的集體差距就不是通過簡單的個人努力和團(tuán)隊的短期奮斗就可以輕易解決問題的?！蓖瑯?CAE分析能力也是如此,需要團(tuán)隊的積累。

再次, 建立并完善企業(yè)自己的CAE分析流程、規(guī)范及評價標(biāo)準(zhǔn)

建立CAE分析標(biāo)準(zhǔn)有兩條途徑,一是企業(yè)通過試驗(yàn)和仿真相互校核,建立相關(guān)產(chǎn)品的評價標(biāo)準(zhǔn);二是利用相關(guān)行業(yè)已有的經(jīng)驗(yàn)來輔助建立自己的CAE分析標(biāo)準(zhǔn)。CAE分析標(biāo)準(zhǔn)的建立相當(dāng)不容易,需要做大量的工作,并且要結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果,這個過程是必須要走的。

還有就是要正確理解試驗(yàn)和CAE的關(guān)系。CAE的出現(xiàn),確實(shí)可能減少了一些試驗(yàn),這也是新的汽車開發(fā)模式,也恰恰由于這種模式的出現(xiàn),使我們重新站在了一個起跑線上,至少差得不那么遠(yuǎn)了。然而,人們往往以為CAE就能搞定一切,這是非常不成熟的講法,特別是當(dāng)不正確地使用了CAE分析的時候。

再有就是CAE軟件的二次開發(fā)

當(dāng)企業(yè)的CAE應(yīng)用達(dá)到了較高水平時,為了取得更高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,就要對軟件進(jìn)行二次開發(fā),目的是使通用軟件更加專業(yè)化,以提高應(yīng)用效率,統(tǒng)一和簡化使用方法,加入專業(yè)化評價體系,體現(xiàn)本專業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這對汽車企業(yè)開發(fā)能力的建立和提升具有非常重要的意義。

最后,具體到每位CAE工程師,我們不僅要提高軟件使用的技巧,還要從理論上理解軟件的原理,更要了解行業(yè)的CAE應(yīng)用發(fā)展趨勢,了解軟件的發(fā)展動向,把握有限元等分析理論的發(fā)展方向。因?yàn)槲覀円呀?jīng)落后了,每一次新的理論變革,每一次新工具的誕生,都是我們和別人站在同一起跑線的機(jī)會。

那么,CAE應(yīng)用的未來趨勢又在哪里呢?我認(rèn)為至少有幾點(diǎn)應(yīng)該是可以肯定的:

1. 更多領(lǐng)域的CAE技術(shù)將被應(yīng)用到汽車工業(yè)中;

2. 無網(wǎng)格有限元技術(shù)將可能取代現(xiàn)在的有限元網(wǎng)格離散技術(shù);

3. 有限元分析對象將從宏觀層面深入到介觀、微觀層面;從而更本質(zhì)地反映真實(shí)世界;

4.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),遺傳算法等優(yōu)化技術(shù)和有限元法結(jié)合起來,也是未來CAE技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。

來源:云計算

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