汽车行业中CAE技术相关理论

    汽车计算机工程分析涉及的理论主要包括以下方面(资料)：计算力学、振动上程与控制、计算数学、软件技术、强度理论、疲劳理论、塑性成形的理论、柔体和多刚体动力学、计算机图形学等。
    CAE技术主要应用有限元法、仿真技术、优化设计：
    (1)有限元法：主要对象是汽车零部件及整体的结构分析，包括结构刚度、强度分析、非线性和热场计算等内容，可缩短开发周期、降低开发费用和提高设计质量。
    下面以车架为例进行有限元法的说明：
    首先建立有限元模型，即建立车架的几何造型设计，几何模型建立后进行单元网格划分，进一步求解，进行前置处理。对进行过前置处理的初步车架模型进行简化处理，如翻边、倒角等;进行连接处理，如焊接，螺接等;进行单元质量控制，对于网格的形状，主要控制歪斜、翘曲、长宽比、单元最大内角、单元最小内角、雅克比行列式值，这些质量控制因素直接影响计算的精度和收敛性。
    以上过程均以不同的CAE软件为基础，如MSC.Nastran求解器、CATIA、Hypermesh、FELAC、ANSYS、NASTRAN等。
    (2)仿真技术：主要对象是分系统或系统，包括虚拟样机、流场计算和电磁场计算等内容，用以构造系统模型，进行进一步分析，进行仿真。
    首先进行可行性研究，收集整车参数，进行概念设计。主要参数有：行驶性、操纵稳定性、振动、噪声和舒适性、轮胎、悬挂的配备、NVH 分析的ISO2631评价水平、车身的刚度、强度、寿命评价和车身自然频率、轿厢通风、隔热、噪声、车身的空气动力学特性、发动机舱的气流和热交换、主动安全性(相应标准)和被动安全性(法规)水平等。在原参数的基础上，改变修整一些参数，应用CAE技术对“原型车”和“开发车”系统进行仿真。
    (3)优化设计：主要对象是结构设计参数，进行产品设计，对于重要的零件进行重点分析，如交叉节结构的连接方法等。车身开发的产品设计主要是产生包括所有部件的设计图纸，例如：前围、地板、保险杠、顶盖、车门、发动机和行李仓盖板等分总成以及门框的A、B和C柱、边梁、副车架、车后部钣金、行李仓等的设计，这些都需要应用CAE 进行分析。
    元计算科技发展有限公司是一家既年青又悠久的科技型企业， 元计算秉承中国科学院数学与系统科学研究院有限元自动生成核心技术（曾获中科院科技进步二等奖、国家科技进步二等奖），通过自身不懈的努力与完善，形成一系列具有高度前瞻性和创造性的产品。元计算的目标是做强中国人自己的计算技术，做出中国人自己的CAE软件。
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