國外汽車設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
由于不同品牌的同類汽車產(chǎn)品的性能趨同、開發(fā)和生產(chǎn)程序也趨同等原因，使得當(dāng)前汽車企業(yè)間的競爭核心由原來的產(chǎn)品質(zhì)量和成本等變成以最低的成本、在最短的時(shí)間內(nèi)提供適銷對路的高品質(zhì)新產(chǎn)品的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)能力。技術(shù)創(chuàng)新能力成為汽車企業(yè)競爭取勝的關(guān)鍵，沒有自主開發(fā)能力的企業(yè)不可能獨(dú)立存在，只能成為跨國公司的附庸和生產(chǎn)車間。
以CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程分析）、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）和PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）系統(tǒng)為基礎(chǔ)的集成數(shù)字化設(shè)計(jì)和虛擬開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用成為國際汽車工業(yè)發(fā)展的主要標(biāo)志之一。
今后的發(fā)展方向之一是汽車開發(fā)過程中的零實(shí)物驗(yàn)證，亦即在一個(gè)新車型的設(shè)計(jì)、開發(fā)的整個(gè)過程中，完全采用集成數(shù)字化設(shè)計(jì)和虛擬開發(fā)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案優(yōu)化、性能仿真分析和驗(yàn)證評價(jià)，省去實(shí)物樣車制作和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
近幾年，國際先進(jìn)汽車公司為壓縮開發(fā)周期、提高開發(fā)質(zhì)量所采用的主要武器是以CAE技術(shù)為核心的現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證技術(shù)。利用PDM等信息技術(shù)將上述CAX、VR（Virtual Reality）等數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行集成，在縮短新車型開發(fā)周期、降低開發(fā)成本、提高設(shè)計(jì)開發(fā)質(zhì)量等方面顯示了強(qiáng)大的威力，由此產(chǎn)生了巨大的效益。
我國汽車工業(yè)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
在過去的約二十年間，中國汽車工業(yè)基本完成了搭建“國際舞臺”的過程，但我們自己還沒有成為這個(gè)舞臺上的主角。按照現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)體系和研發(fā)方式，我們根本不可能趕上國外先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展步伐 。
我國的汽車企業(yè)目前仍然采用主要基于模仿設(shè)計(jì)、實(shí)物樣車試驗(yàn)驗(yàn)證、主觀經(jīng)驗(yàn)評價(jià)、反復(fù)修改的整車開發(fā)方法，耗資巨大、周期很長，嚴(yán)重制約著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，從而導(dǎo)致國產(chǎn)汽車難以與國外車型相競爭、我國多數(shù)汽車企業(yè)不得不與跨國汽車公司合資生產(chǎn)國外車型的現(xiàn)狀。
我國汽車企業(yè)的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用深度和廣度還都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在系統(tǒng)集成技術(shù)、設(shè)計(jì)資料庫及PDM技術(shù)、虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)、高性能計(jì)算技術(shù)、開發(fā)過程管理技術(shù)等方面亟待發(fā)展。另一方面，數(shù)字化設(shè)計(jì)與虛擬開發(fā)技術(shù)的推廣應(yīng)用需要更高的人才條件。在過去基于平面圖設(shè)計(jì)和簡單計(jì)算的設(shè)計(jì)體系中，設(shè)計(jì)人員一般以本科畢業(yè)生為主，而基于CAE方法的設(shè)計(jì)技術(shù)工作則碩士畢業(yè)生都很難勝任，這就需要大量理論基礎(chǔ)厚、技術(shù)素質(zhì)高的工程師隊(duì)伍。而這是我國汽車制造企業(yè)目前還比較缺乏的基本條件。
汽車動(dòng)態(tài)系統(tǒng)CAE與振動(dòng)控制
集成數(shù)字化汽車設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)是面向汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)全過程的整車及其組成系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、性能預(yù)測和虛擬實(shí)驗(yàn)評價(jià)技術(shù)等與PDM等支撐技術(shù)相結(jié)合的集成化VPD（Virtual Product Development）系統(tǒng)技術(shù)，包括虛擬樣車（Virtual Prototype, Digital Mockup）技術(shù)、VPG（ Virtual Proving Ground ）仿真技術(shù)、并行設(shè)計(jì)技術(shù)、反求設(shè)計(jì)技術(shù)、高性能計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)技術(shù)等。
CAE技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，可用于以下虛擬實(shí)驗(yàn)——Virtual Test、虛擬試驗(yàn)場——VPG、整車開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)——VR、汽車操縱動(dòng)力學(xué)模擬器、汽車多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析、轎車白車身固有振動(dòng)模態(tài)的有限元分析、轎車碰撞的有限元仿真分析、液阻型橡膠隔振器三維液體——橡膠耦合動(dòng)力學(xué)特性的有限元仿真分析、筒式液阻減振器三維液體－結(jié)構(gòu)耦合動(dòng)力學(xué)特性的有限元仿真分析、制動(dòng)器熱彈性耦合有限元分析、熱流體系統(tǒng)仿真分析——CFD、發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)中的CAE技術(shù)等領(lǐng)域。
