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顶流下的新能源汽车,这背后竟然离不开CAE仿真技术

有限元: 2024-04-29 14:22:46 阅读数: 2029 分享到:

要说最近什么圈子最火?


不是娱乐圈,而是汽车圈,真的是话题不断,流量爆发式增长。


自从小米推出首款汽车SU7后,雷军、SU7热搜就没停过。3年时间,雷军ALL IN,终于推出了首款C级豪华科技轿车。


而就在这几天,雷军携小米汽车SU7也参加了北京车展。在展会现场,各车企“网红”CEO们也在相互“串场”,不仅雷军、王传福、李斌、李想等车企“流量”明星频繁互动,汽车圈新晋“网红”周鸿祎的助阵,也让本届北京车展的热议度在互联网上提升至新高度。


凭借新能源车、智能化技术中国车企开始在全球“弯道超车”,并不断开拓海外市场。


之前燃油车时代,一款新车产品要有5-6年的研发周期;到了新能源汽车时代,中国品牌把开发周期缩减到只需3年的时间。而对于造车新势力企业来说,现在已经把周期提到9-12个月。


智能化、新车型推出快,让新能源汽车成为现如今互联网上的顶流被热议,而这的背后不仅是各车企CEO们的从幕后走到“台前”,还是对技术的掌控和突破,在研发设计和生产制造每个环节借助软件工具来帮其验证和测试,其中之一就是离不开的CAE仿真技术。


我们都知道整车开发一般分为六个阶段:


产品战略阶段→概念设计阶段→详细设计阶段→样车阶段→投产阶段→改进阶段


那么CAE分析在汽车开发哪些阶段发挥作用?


从概念设计阶段开始,几乎每个阶段都需要CAE进行辅助设计,比如汽车外形设计是否符合空气动力学性能、车架如何设计结实又节约成本、样车性能不达标是哪些原因、投产阶段制造工艺限制对汽车本身设计是否有影响、汽车产品不足之处如何改进、汽车电池安全等等问题,都需要通过CAE来辅助,仿真计算结果对产品性能进行评估,并作为优化设计的重要依据。


元王作为CAE应用解决方案专家,拥有技术过硬的团队,专业提供汽车领域内的各种CAE技术服务。下面就为大家分享一些关于CAE仿真技术在汽车研发-制造中的应用,给车企带来的好处不仅是在研发周期上的缩短,还能提早发现问题,并能降低成本。


01


冲压成型分析


汽车架构


冲压成型过程数值模拟技术通过对板材冲压过程数值模拟,在计算机上观察到模具结构、冲压工艺条件(如压边力、冲压方向、摩擦润滑等)和材料性能参数(如皱曲、破裂)的影响,提供最佳钣料形状、合理的压料面形状、最佳冲压方向、以及分析卸载和切边后的回弹量,并补偿模具尺寸以得到尺寸和形状精度良好的冲压件。


02


刚强度分析


车架和车身是汽车结构中最为复杂的受力部件,其强度和刚度分析对整个汽车的承载能力和抗变形能力至关重要。此外,基于强度和刚度分析的车架和车身结构优化对整车的轻量化从而提高经济性和动力性也有很大作用。


03


外流场分析




汽车外流场分析主要解决汽车在高速行驶时的空气阻力,优秀的汽车流场设计能降低汽车阻力,适当增加汽车的地面附着力,不管是为了安全还是电池利用效率,都是十分必要的。


04


机构运动分析


机构运动分析就是根据原动件的已知运动规律,求该机构其他构件上某些点的位移、轨迹、速度和加速度,以及这些构件的角位移、角速度和角加速度,了解从动件的速度变化规律能否满足工作要求。主要解决汽车的操作稳定性及平顺性问题。


05


NVH分析


所谓NVH就是噪声、振动与声振粗糙度,好的NVH设计,会让车内的人感觉到更平稳,更安静,更舒服。NVH分析包括白车身NVH、发动机NVH、动力总成的悬置系统NVH、进排气系统NVH、路面-轮胎-悬架系统的NVH、传动系统NVH、整车NVH等。


06


耐久性分析


在汽车使用过程中,每个零件都在振动,虽然振动的力度小,但久而久之也可能会造成疲劳失效,耐久性分析主要解决汽车行驶过程中由于疲劳产生的零部件损伤、开裂等问题。汽车零件的耐久性跟汽车的保值性密切相关,更与客户的安全性密不可分。


07


热管理分析


整车热管理是从系统的角度去研究整车的传热介质流场以及整车换热过程中所涉及的子系统。热管理分析还包括电机、空调和电池热管理等。


08


碰撞安全分析


汽车碰撞分析不仅需要研究汽车各种角度碰撞的安全性,还要考虑到行人保护以及维修成本。碰撞的范围是很大的,包括前碰、后碰、侧碰、柱碰等等,不变的是对安全的要求,会有一个指标(比如加速度、比如变形)来评价乘员的伤害值或者汽车的伤害值。


09


动力电池包分析


在新能源车动力电池样件制造出之前需要对其振动能否达到要求进行预估计算,并帮助提高动力电池的振动疲劳性能。比如常见的就是动力电池包振动疲劳分析,优化分析、电池组热管理、电池的电性能分析、电池的机械性能分析等。


CAE技术在新能源汽车行业的应用不胜枚举,在如今已经进入下半场的新能源汽车来说,CAE在于提升产品竞争力、缩短研发周期、节约研发成本等方面都具有重要意义。


元王也一直在和行业内知名新能源车企在合作,希望我们的经验和技术能够帮助到更多车企,让我们现如今的新能源汽车能够在国内及海外拓展中有一席之地。