11月18日至12月16日，“安世亚太汽车仿真技术研讨会”陆续在重庆、上海、北京举办，研讨会吸引了国内各大汽车企业、科研院所、各大高校的关注。与会的专家和学者一致认为，汽车仿真技术的应用对于我国汽车自主开发能力的提高起到很重要的作用。在汽车设计开发中，汽车防真技术的应用为设计者积累了大量的实验数据和技术参数，为汽车产品在开发过程中降低风险、减少开发成本、缩短开发周期起到关键性的作用。
仿真技术为汽车设计开发提供大量参数
衡量一个国家汽车工业发展水平的最重要标志是新车型的自主开发、设计与制造能力。而汽车工业的车身制造技术更是现代制造技术在产品上的集中体现。在国际上几乎没有不能出售的技术，但是，各大汽车公司最不能（可以说是惟一不能）转让的就是在其开发过程中积累的经验和数据，而这才是自主开发能力的基础和关键。
发达国家汽车工业发展的成功经验告诉我们：汽车制造企业能否生存下去并发展壮大，关键之一是看其能否不断地、低成本地、及时地设计和制造出新车型来。而有效实现汽车全寿命周期协同设计，汽车车身及部件总成智能化设计与可制造性仿真技术，是缩短汽车车身开发周期，降低成本，减少汽车产品开发风险，加速形成我国汽车自主开发能力的共性关键技术。
世界的科学技术发展速度是惊人的，不但改变了产业、改变了技术，甚至还会改变人们的生活。在激烈竞争下，不断催生了先进制造技术。在计算机、信息技术中，当前主要是CAD/CAE/CAM/PDM的应用，极大地促进了汽车技术的进步。如果说CAD是在帮助工程师创造更丰富、更优美、更实用的几何实体设计，CAE则是在保证产品设计的质量、寿命、性能、成本等方面发挥着重要作用。
在即将过去的一年里，我国的汽车行业在采用信息化技术改造传统设计手段方面有了长足的进步。尽管一些中外合资的大型汽车公司的主要设计与制造技术和产品以引进为主，但是，许多企业已经部分或全面地采用CAD/CAE/CAM一体化技术进行新产品的开发和模具产品的加工，尤其是许多民营企业，对这些先进制造技术手段的选择更加果断、更加迅速。
VPG是CAE技术的新进展
那么，CAE技术是在什么情况下产生的呢？我们来看看一个新车型的出台需要经过哪些环节。首先，总设计师依据市场策划，确定整车参数和定量指标，例如车身、发动机、悬挂、转向系统、行走系等主要总成的主要参数，制定并向主任工程师下达各总成设计任务书，规定设计控制数据，完成可行性研究报告。
其中整车参数的确定，对产品开发的成功非常重要，如果后期发现问题需要修改，后果是十分严重的。通常需要确定的整车参数主要有：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)水平等等。所有这些都需要在概念设计阶段基本确定。
汽车产品开发，特别是轿车产品开发，只要不是超前的“概念车”，一般都有一个“原型车”为基本车型。当然，既然是开发就不可能完全和“原型车”一模一样。许多参数(可能)必须改变。汽车是一个各参数密切相关的系统，参数的更改会产生什么后果(预期的和不希望出现的)？例如即使底盘结构都不变，只是改变车身造型，那么整车系统的重心、惯性矩的改变将影响到系统的行驶性、操纵稳定性、振动和舒适性；车身结构的改变将对车身的刚度、强度、寿命、车身自然频率、ISO2631评价水平、轿厢的通风、隔热、噪声、车身的空气动力学特性、内部空气流和热交换、被动安全性(法规)水平等产生一系列的变化。
如果只依靠总设计师的“经验”和样车，那么确定的这些参数必然不是科学先进和客观可靠的。如果等到产品设计完成后，才发现这些性能达不到要求，则需要投入大量的人力和物力，而且会延误开发周期，坐失市场商机。而如果通过计算机虚拟出一个和现实几乎一样的仿真车，在电脑上就可以进行大部分的设计试验，这显然可以节约大量成本和时间。在这种情况下，CAE仿真技术应运而生。安世亚太EBU业务经理史志远博士介绍说，应用CAE技术对“原型车”和开发车系统进行仿真，可以在概念设计阶段就精确地预测和控制零部件乃至整车的性能和结构可靠性，从而在开发初期就能使未来产品性能和结构指标得到保证。显然，其技术经济意义是特别重大的。
众所周知，CAD的普及，改变了企业设计人员的组织，例如没有企业再设描图员了。CAE应用也是如此。史志远认为，现在CAE应用技术越来越简单，一般的CAE分析，已经可以由设计工程师自己完成，专门的CAE分析人员可以放在设计部门并应与设计人员紧密结合、相互渗透，共同完成设计、分析任务。
CAE技术在飞速发展，非线性软件功能提高很大，计算机硬件也提供了足够的支持，CAE技术满足汽车现代设计要求是可能和必然的。应用这些技术可以缩短产品开发时间，节省研制费用，减少投资风险。一般来说，可以在样车试制前即可得到产品试验结果，这就是虚拟试验场。美国工程技术合作公司(ETA公司)推出的虚拟试验场技术是汽车CAE技术领域中一个很有代表性的进展。VPG是专门针对整车分析而开发的CAE仿真环境，可以进行整车的防撞性、安全性、NVH和耐久性分析设置。VPG虚拟试验场软件，可以仿真测试整车系统在道路条件下的疲劳寿命，并对仿真碰撞中的汽车乘员保护进行评价。中国汽车工程学会汽车安全技术分会主任、清华大学汽车研究所教授黄世霖在接受记者采访时说，VPG技术适用于汽车的设计开发阶段，仿真测试汽车的疲劳、寿命、振动、噪声等强度和刚度问题，从而提高设计质量，缩短开发周期，节省开发费用，为中国汽车的自主研发提供有利条件。
VGP独特的分析方法，是目前任何其它CAE软件所不具备的，可以使汽车企业缩短研发周期和降低原型车成本。VGP方法可对任何基于事件的非线性动力学问题进行模拟分析。VGP集成化的程序构架克服了其它CAE软件的局限，可以完成从简单的连接件力学特性模拟到复杂如整车的碰撞、耐久性和振动等系统级的非线性特性分析。VPG软件包括三个模块，可以按照用户的需要进行定制，提供了大量的专业工具来提高整车开发的效率和精度。
我国需要尽快建立CAE评价标准
中国汽车工业目前正在高速度发展中。中国汽车工业面对的是国内外两个方面的激烈竞争，特别是中国加入WTO之后，竞争表面上是价格和质量的竞争，但是实质上，技术创新才是赢得竞争的关键。
汽车企业应用CAE技术会产生巨大的技术经济效益。有关统计数据表明应用CAE技术后，开发期的费用占开发成本的比例，从80%~90%下降到8%~12%。例如福特汽车2000年计算机应用项目的成果是：新车型开发周期从36个月降低到12~18个月；开发后期设计修改率减少50%；原型车制造和试验成本减少50%；投资收益提高50%。在汽车发展历史上，没有什么技术能与CAE技术相比，产生如此巨大的回报。
我国CAE应用已全面展开，单一计算模型和计算水平可以达到国外同期水平，但是因为FEM方法计算结果和传统强度校核计算结果有一定区别，应用FEM进行强度校核的评价标准在大多数企业中还没有建立，因此计算结果应用技术效益受到一定限制。为此，我国应尽快建立企业CAE评价标准，另一方面应该吸收国外成熟的评价数据和方法。只有双管齐下，我国汽车工业才能在信息时代利用全新的设计生产模式赶上去。
背景新闻
11月8日-12月16日，“安世亚太汽车仿真技术研讨会”在重庆、北京、上海三地举办，会议吸引了来自研究院所、企业、高校、汽车厂商在内的260余名业界同行齐聚一堂。这次研讨会是由CAE软件供应商安世亚太携手美国工程技术合作公司为共同致力于中国汽车仿真技术的技术推广和市场开拓而推出的。
此次会议得到清华大学汽车碰撞国家重点实验室、吉林大学汽车学院、北京航空航天大学汽车工程系、重庆大学机械工程学院、福特公司的大力支持，围绕汽车整车开发与仿真、汽车CAE技术及应用、交通安全法规建设、汽车防撞性及被动安全技术展开精彩发言。 |
