CAE在汽车行业的仿真应用与趋势分析

 近年来随着研发投入的加大和汽车工业技术水平的提高，我国汽车行业发展迅速，2013年产销突破2000万辆，连续五年位居世界首位，在国民经济中占据支柱产业地位。

 整车方面，节能与新能源汽车以及中国品牌汽车取得了长足进步；零部件方面，先进发动机、AT、AMT、CVT、DCT等领域的自主研发能力逐步增强。

 但在国内乃至全球市场上，中国汽车品牌与外国品牌的差距仍然很大，中国汽车品牌的未来发展之路依然任重道远，需要国内汽车企业继续苦练内功，不断在技术研发和新科技应用方面下功夫！

 未来我国汽车行业的发展趋势日趋明显，主要在以下3个方面：

 趋势一：新能源汽车制造成为必争领域

 近年来国家补贴力度的加大，激发了汽车制造企业对于新能源企业的积极性，再加上随着我国环境污染的加重，民众对于新能源汽车消费需求也在不断加大，从而引导传统汽车制造向新能源汽车制造转型。

 趋势二：本土品牌崛起，减少对外依赖

 根据汽车行业“十二五规划”草案，到2016年中国自主品牌汽车市场比例将进一步扩大，自主品牌汽车厂商未来巨大的发展前景以及我国整车制造装备的本土化趋势将为相关汽车自动化装备厂商提供更大的发展机遇。

 趋势三：产业链扩张

 随着整车制造行业竞争加剧，未来企业扩张将不仅仅是产能产量的扩张，企业将更加注重全产业链的扩张。

一方面通过扩充产品线，为消费者提供更多的选择，也获得更多的赢利点；另一方面，通过纵向扩张，降低成本，提高产品质量的可控性。

 透过汽车行业的发展趋势可以预料，随着汽车行业产能的逐步饱和，竞争会进一步加剧，想要在国外强势品牌林立的市场中占据一席之地，对于汽车生产及零部件相关企业来说，最重要也是最关键的一环还是自身研发技术实力和研发创新能力的提高！

 国外CAE仿真应用现状

 在国外，CAE技术在汽车行业中已经进入工业化应用阶段，从最初的线弹性部件分析到汽车结构中大量的非线性问题分析，包括汽车疲劳寿命分析、碰撞模拟、零部件的结构强度分析、整车的NVH和发动机内部的仿真等等，CAE分析几乎涵盖了汽车性能的所有方面。

 很多国际着名的汽车公司都有CAE的应用规范和仿真分析流程，他们甚至有自己开发的专业软件。

 国内CAE仿真应用现状

 CAE在中国汽车行业中的应用起步于二十世纪80年代，90年代后期加速发展，目前CAE技术已经引起很多汽车企业的重视，国内一些自主品牌自主（半自主）开发的车型，对CAE分析的需求和依赖性较强，虽然在我国的汽车工业应用中，无论是零部件还是整车，并不具备把CAE技术应用到产品开发设计阶段中的能力，但有的企业已经开始部件、子系统、整车运动与安全方面进行CAE分析，并着手建立自己的CAE应用规范和仿真流程。

 诸如比亚迪、力神等公司都已经拥有自己的成熟CAE仿真团队，CAE分析已经成为其产品研发流程中的一个重要环节，CAE在企业产品研发中逐步起到引领技术创新的作用。

 汽车行业CAE仿真应用面临的问题

 尽管CAE技术在我国汽车行业中正逐步得到推广和应用，并发挥了重要的作用，但由于起步较晚，无论在CAE应用的深度和广度上，与国外先进水平相比存在不小的差距。

 首先是时间上的问题，由于我国汽车行业的CAE应用刚刚起步，CAE应用的深度不够，不少领域还没有开始CAE的应用；CAE的团队经验和积累还很少，不少企业甚至还没有自己的CAE团队。

 其次是企业领导层对CAE的功能还没有能够充分认识，虽然现在汽车企业领导层普遍认识到CAE非常有用，但是对CAE应用的难度没有充分估计，不少企业认为买回来CAE软件就可以发挥立竿见影的作用，但事实上如果没有经验丰富的CAE人员，很难立刻见到成效；

 再就是CAE工程师的培养问题，CAE分析专家既需要比较深厚的理论基础，也要具有相应行业的工程应用经验，CAE分析人员的培养非常不容易，周期相对较长；

 最后也是最重要的就是汽车企业缺乏完善的CAE分析标准和流程。

 分析标准和流程的重要性在CAE技术的入门尝试阶段可能还感觉不到，但随着CAE分析范围的扩大（分析对象从单个零件逐步发展到总成系统和整车系统，分析类型从线弹性分析逐步发展到非线性分析和多物理场耦合分析），这种重要性将越发明显。

 因为对于整车系统而言，除了结构和连接关系非常复杂外，还存在复杂的非线性问题（如橡胶件、塑料件、泡沫件等的材料非线性，各零件间的接触非线性，整车的结构非线性，等等），在这种情况下，如果各行其是，凭个人的技术基础和经验去做CAE分析，那么对不同分析人员而言，就很难保证相互之间计算结果的一致性，更不用谈数据的积累和对比了。

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