汽车零部件cae分析报告_汽车零部件cae分析

1.汽车零部件是怎样检测的？

2.CAE工程师的职能是什么?主要干什么工作，怎么才能成为CAE工程师？谢谢

3.如何检测汽车零部件？

4.上海通用汽车用的cad和cae软件是什么？

汽车制造类专业有很多细分领域，以研发为例，如车身设计、底盘设计、内外饰、电器线束设计、CAE、整车总布置等等，学长挑三个为大家详细展开:

汽车工程师：负责汽车的设计、开发和制造，他们往往会利用先进的计算机软件来设计汽车的外观和结构，以及汽车的控制系统和性能。

汽车零部件工程师：负责汽车的零部件的设计、开发和制造。他们需要研究和分析汽车的零部件的特性，并利用先进的计算机软件来设计出结构合理、质量可靠的汽车零部件，以满足客户的要求和汽车行业的标准。

汽车供应链管理师：负责管理汽车的供应链，包括供应商的管理、购、运输、仓储、销售等。他们需要利用先进的信息系统管理汽车的供应链，以便及时、准确地满足客户的需求，提高汽车的销售和服务的效率和水平。

汽车零部件是怎样检测的？

虚拟造型技术(CAS)

计算机设计(CAD)

计算机制造(CAM)

计算机分析(CAE)

流体分析CFD

车身静态刚度、强度和疲劳寿命分析

整车及零部件的模态分析

汽车安全性及碰撞分析

NHV(Noise Vibration Harshness)分析

塑性成型模拟技术

虚拟现实技术

人机工程模拟技术

CAE工程师的职能是什么?主要干什么工作，怎么才能成为CAE工程师？谢谢

1.?台架搭建：

这个环节主要是将控制器按照一定的逻辑连接起来。因汽车功能繁多，所以控制器个数也很多，搭建起来有一定难度。

2.?测试脚本编写

脚本编写的过程更像是在matlab里使用simulink的感觉（简单的说就是搭积木的感觉），将已有的测试用例转换成脚本语言考验的是工程师的测试逻辑 。编写主要使用几种基本语言（例如set，if，wait等）来实现测试用例自动化，也可以通过自己变成来实现复杂功能（例如vector中的CAPL语言）。

3.?脚本调试

写好了自动测试脚本之后，就要将测试脚本与已经搭好的台架进行整合起来进行调试，看看执行器是不是按照自己设计的那样进行测试，如果出现错误，就需要调整脚本或者改动线束连接方式。一些新功能，例如隐藏门把手功能，NFC功能等，这些功能的测试比较新颖，需要耗费一些时间。

4．正式检测 ?

传统主机厂到这一步以后工作量就少了很多，但是像新造车势力，我们常听说的小鹏汽车，威马，蔚来等这种互联网汽车公司，控制器的功能更新换代非常快，所以台架的脚本和硬件也需要经常更换。

来自“百度图库“

如何检测汽车零部件？

CAE工程师的职能是利用计算机求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等，把工程的各个环节有机地组织起来。

根据流程及项目完成车身及底盘零部件强度分析；根据流程及项目完成开启件运动分析；根据流程及项目完成车辆振动及噪音分析；根据流程及项目完成设计分析相关的试验支持工作。

想要成为CAE工程师首先要求汽车/机械/力学专业及相关专业本科以上学历。

其次熟悉HYPERWORKS、PATRAN/NASTRAN、ABAQUS等相关CAE分析软件；且具有较好的计算机技能，能熟练应用Catia V5等三维设计软件。然后受过CAE有关项目的培训，有中级工程师及以上职称就符合要求了。

CAE工程师工作内容：

1、学习SAE/EEC/ECE标准及其他先进国家的标准及贯彻执行国家、行业、企业中有关产品方面的标准和法规；

2、根据流程及项目完成车身及底盘零部件强度分析；

3、根据流程及项目完成开启件运动分析；

4、根据流程及项目完成车辆振动及噪音分析；

5、根据流程及项目完成设计分析相关的试验支持工作。

参考资料：

上海通用汽车用的cad和cae软件是什么？

一辆合格的汽车，在出厂前，无论车体还是零部件，都应该接受严格的测试，才能投入市场。而汽车的零部件试验这件事，得从主机厂和零部件供应商两方面来讲。这个问题实在太大，先从流程上先介绍一下。怎么做零部件试验这事儿，得从主机厂和零部件供应商两方面来讲。

对于主机厂，更关心的是零件装在车上满不满足性能要求，满不满足可靠性要求，质量稳定不稳定。因此，在产品设计的初期，就会对每个零部件提出设计要求，这些要求可能是从法规或者企业标准中来的，比如座椅拉拽强度；可能是从顾客实际使用来的，比如仪表板的表面刚度；可能是从整车性能要求分解下来的，比如前围声学包的声损失曲线；可能是从整车质保的要求提出的疲劳耐久寿命要求，比如底盘的耐久寿命；可能是从质量的要求提出的一致性要求，比如零件尺寸报告；也可能是从之前项目的经验教训或者DFMEA/DFSS中得到的。总之，这些要求汇总到一起就形成子系统技术规范或者零件技术规范，这个文件是对零件/子系统的技术要求，是零件开发的指导性文件。

在确定零件技术规范之后，主机厂的认证部门会根据这些规范，制定ADV，明确所有零件、子系统在开发各阶段所需进行的试验。产品工程师会把这些要求写进SOR，在购过程中还会对供应商的试验能力进行技术认可。到了每次装车交样时，产品工程师和认证工程师都需要检查每个零件是否完成了规定中的所有试验并在每一份试验报告上签字。我曾经负责过某个白车身小总成，已经算是简单的了，但是交样时每种材料都要求有材料质保书，其实就是材料的试验报告，每个焊点都要做三次以上的凿检以确认工艺稳健性，还要有单件和各级总成的尺寸报告，全部合格了才允许交样装车。要是遇到急着装车还不合格的，就要在有层层批准的整改并评估风险的前提下接收装车。因此，搞清楚零件的要求并且形成标准以及建立规范的流程体系对零件进行验证认可也是整车厂的核心能力之一。国际大厂通过长期的产品开发，积累了丰富的经验，有庞大的数据库来支持这些工作，工程师做开发时只要从数据库中选择合适的模板就可以了。现在国内各主机厂也在奋起直追，而且由于是从头开始，有时还对这些技术要求理解的更深入些。

对于供应商，更关心的是怎样设计出满足主机厂要求的零件，部分技术实力强的供应商有自己的企业标准，设计零件时可以做到满足自己的企业标准就能够满足大部分主机厂的要求。不论怎样，都需要在项目开发的初期就制订APQP以及相应的预算，然后提交主机厂进行认可，在获得确认后，就需要在每个关键节点前完成规定的试验。一般从试验类型上来划分，可以分为性能试验、开发试验、可靠性试验和质量一致性试验，有时候，还会做对标零件的性能摸底试验。按照开发的阶段，可以划分为DV试验和PV试验。随着现在CAE技术的不断发展，一部分试验已经可以通过虚拟仿真来替代了，部分主机厂也认可供应商通过虚拟仿真来替代物理试验以降低开发成本。

严酷的外在环境和气候的影响，导致功能衰减以致失效，影响轿车的运用寿命。轿车部件质量的优劣直接决定轿车整车的质量，故在新产品研制阶段或者在轿车生产过程中，如果资料和工艺发作变化就要进行部件品质实验，以确保产品质量。轿车整车可靠性实验也能查核零部件的质量，但关于多数部件查核不一定充分，况且耗资大、周期长，这样必须对一些部件单独做台架试验。轿车部件的环境类实验从轿车的研制阶段开始，延续到产品定型、投产和量产后质量提高改进，是一项重要的基础性工作。

一、轿车部件环境类实验介绍

轿车部件环境类实验主要是对产品选用的资料、总成及零部件的环境适应性进行实验评价，要求轿车部件在一定的环境因素和强度下不受损坏或能正常工作，各项功能参数符合规划要求。实验室部件实验的要求是根据实验条件正确地确定载荷，进行夹具规划、台架安装、实验及数据处理。

1定型阶段分类

在定型阶段，应进行环境判定实验和必要的运用环境实验，验证所规划产品的环境适应性是否满足规定的要求，为定型判定供给决策依据；

2生产阶段分类

在生产阶段，应进行环境验收实验和环境例行实验，验证产品生产过程的稳定性，为批量生产产品验收供给决策依据；

3运用阶段分类

在运用阶段，应开展必要的运用环境实验和自然环境实验，为评价产品的环境适应性供给信息。

4轿车构件分类

如果按照轿车构件来分类，大致可分为轿车电器件实验、底盘件实验、车身及附件实验。

5这可实验种类分类

若按照实验种类来分类，可分为耐高低温、湿度实验、耐腐蚀实验、耐振动实验及耐久实验等。

经过实验能够从研制阶段发现轿车规划中存在的缺陷，及时取纠正和防护措施，从而提高轿车的环境适应能力。

二、气候环境对产品功能质量的影响

1环境分类

2影响

１）高温环境

高温环境会产生热效应，使轿车部件发作软化、膨胀蒸发、气化、龟裂、溶融及老化等现象，而对应的轿车将会出现机械故障、润滑密封失效、电路系统绝缘不良、机械的应力增加及强度减弱等故障。

２）低温环境

低温环境会使轿车部件发作物理收缩、油液凝固、机械强度降低、资料脆化、失去弹性及结冰等现象，而对应的轿车将会出现龟裂机械故障、磨损增大、密封失效及电路系统绝缘不良等故障。

３）湿热条件

环境湿度大会使金属表面产资料蜕变、电强度和绝缘电阻降低及电气功能下降。

４）低气压条件

低气压效应会使发动机和排放功能下降，造成启动困难、工作不稳、密封失效及电气功能下降。

５）辐射条件

太阳辐射会产生加热效应和光化学效应，造成资料老化、脆化、膨胀、软化发粘及密封失效。

６）沙尘环境

沙尘环境易造成零件磨损和赌塞，使过滤器失效、电气密封功能下降。

７）盐雾环境

盐雾环境会产生化学反应，造成机械强度下降、资料腐蚀及电气功能变化。

８）雨水环境

雨水环境会产生降落渗透效应，容易使发动机熄火、电气设备失灵，加快金属表面腐蚀。

三、环境类试验方法及设备选用

随着科技的开展，实验设备已开展到智能化、虚拟化、网络化及微型化阶段，且具备高精度和高效率的特点，并将沿着这一趋势继续开展。将针对各种环境条件，结合在用检测设备，简述部件常规环境试验方法及设备的选用。

在整车开发过程中，主机厂对零部件从模块到整车进行一系列的测试。性能试验包括材料试验、模块性能试验、子系统性能试验、整车性能试验。以安全气囊为例，作为安全检查，会有很多轮的验证。气囊里边涉及火药，如果验证不充分，会对乘客造成伤害。造成大规模召回的高田安全气囊就是典型的验证不充分的结果。

模块试验分为DV试验和PV试验，分别为设计验证和生产验证。DV是验证零件设计是否满足要求，PV是验证零件供应商的生产是否满足设计要求，以及产线质量的稳定性。DV包括基本性能，高低温情况下，Margen发生器的气囊展开的到位时间。气袋的压力是否符合整车安全设定的目标，确保系统试验中人的伤害值最小。发生器压力测试等。针对成熟设计，环境耐久可以跟PV一起验证。

PV试验在DV试验基础上增加环境模拟试验。所用零件必须是正常生产线下来的模具件。环境模拟包括粉尘、温度震动、温湿冲击、温度冲击等。在实验室温箱中实现全生命周期的老化过程。老化之后的零件进行基础点爆，需满足设计要求。涉及到环境耐久，属于长周期试验，一轮一般至少需要3个月。供应商内部的子零件测试会更加严格，如发生器的温湿试验，设计冗余要大于整车使用寿命。如果验证不充分，如高田，导致了超过3000万辆的召回，直接导致这么一家行业排名第二的安全系统供应商破产，被浙江的均胜电子收购。

材料试验包括所有材料的物性表、ELV、VOC、四项散发、表面镀层等。一般主机厂会有自己的材料库。新材料眼经过严苛测试，合格之后进入材料库，为再次使用免去重复测试的时间和费用。

子系统试验包括性能试验和系统集成试验。性能试验需要气囊跟环境件一起装车，静态点爆，验证对环境件的冲击。包括高低温，85，-35。若塑料件被打碎，气囊相当于，不但不能保护人，还会对人造成伤害。系统集成试验是通过Buck车身安装被动安全相关零件，进行滑台测试。相对于整车碰撞测试可以节省时间和费用。可以提前锁定被动安全的相关参数，为整车试验做铺垫。

整车试验包括性能试验和路试。性能试验验证车辆碰撞时对人的保护效果。若碰撞得分过低，此时整车强度改善空间有限，最简单的优化方法是调节气囊参数。通过气囊刚度调整来实现人伤害值的降低。根据整车试验结果，气囊参数进行调整锁定之后，需从新进行DV/PV、子系统的验证。所以一套试验至少要做两轮。越是要求高的主机厂，整车开发周期越长，中间需要大量的验证优化改进。一般车辆的生命周期是5年，很多高端主机厂在全新车型上市的时候，下一代车型的架构件已经开始定点了。架构件是长周期，对整车性能有底层影响的零件。

整车路试，MB匹配，Crest试验等验证外观、NVH性能、耐久等。如今对NVH的要求越来越高，NVH也是大多数主机厂的痛点之一。路试会进行各种工况，除了跑道坏路，还要上高原，下盆地，冬天去黑河，夏天去海南。所以主机厂的试验条件肯定比大家平时用车条件苛刻n倍。

目前由于CAE技术的进步。仿真分析同步上零件试验中。如早起的强度仿真，中期的气袋点爆模拟，后期的整车约束系统仿真等。仿真可以指导零件性能的优化方向，提前锁定参数。针对较小改动，不用进行整车测试，而是用仿真来判断风险大小，再确定是否有必要进行试验。目前是仿真与试验结合，保证结果可靠的基础上最大限度的减少试验次数。

我国是轿车运用环境最严酷的国家之一，“三高”环境条件对轿车的环境适应性提出更高的要求。我国在轿车实验技术和环境适应性研讨方面取得了长足的前进和开展，但起步较晚，与国外比较仍有较大距离。随着轿车工业的快速开展，技术的不断完善和前进，未来实验的开展趋势能够概括为：环境实验方式多样化，实际运用环境实验与实验室模仿环境实验相结合，着眼于全球，实验环境条件复杂多样，覆盖规模更广，虚拟环境仿真实验将是实验的重点开展方向具有广阔的应用远景。

2

码，用于产品加工。

2

、

CATIA

是法国

Dassault

System

公司的

CAD/CAE/CAM

一体化软件，居世界

CAD/CAE/CAM

领域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制

造、电子

\

电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领

域，

其特有的

DMU

电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生

产力的提高。

CATIA

提供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企

业需要。包括

:

从大型的波音

747

飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵

盖了所有的制造业产品。

在世界上有超过

13,000

的用户选择了

CATIA

CATIA

源

于航空航天业，但其强大的功能以得到各行业的认可，

CATIA

是汽车工业的事实

标准，

是欧洲、

北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统。

CATIA

的著名用户

包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。其用户群体在世界制造业

中具有举足轻重的地位。

CATIA

在造型风格、

车身及引擎设计等方面具有独特的

长处，

为各种车辆的设计和制造提供了端对端

（

end

to

end

）

的解决方案。

CATIA

涉及产品、

加工和人三个关键领域。

CATIA

的可伸缩性和并行工程能力可显著缩

短产品上市时间。

一级方程式赛车、跑车、轿车、卡车、商用车、有轨电车、

地铁列车、高速列车，各种车辆在

CATIA

上都可以作为数字化产品，在数字化

工厂内，

通过数字化流程，

进行数字化工程实施。

CATIA

的技术在汽车工业领域

内是无人可及的，并且被各国的汽车零部件供应商所认可。

3

、

Pro/Engineer

是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品

造型系统，

是一个参数化、

基于特征的实体造型系统，

并且具有单一数据库功能。

Pro/Engineer

是用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人

员用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您

可以随意勾画草图，

轻易改变模型。

这一功能特性给工程设计者提供了在设计上

从未有过的简易和灵活。

Pro/Engineer

是建立在统一基层上的数据库上，不象

一些传统的

CAD/CAM

系统建立在多个数据库上。

所谓单一数据库，

就是工程中的

资料全部来自一个库，

使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，

不管他是

哪一个部门的。

换言之，

在整个设计过程的任何一处发生改动，

亦可以前后反应

在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，

NC

（数控）工具路

径也会自动更新；

组装工程图如有任何变动，

也完全同样反应在整个三维模型上。

3

这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。

这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更

便宜。

二、通用化

CAE/CAM

软件在汽车工业中的应用

在汽车的开发中，

CAE

起到了重要作用。

CAE

是一个很广的概念，

从字面上讲

它可以包括工程和制造业信息化的所有方面。

但是，

传统的

CAE

主要指用计算机

对工程和产品进行性能与安全可靠性分析，

对其未来的工作状态和运行行为进行

模拟，

及早发现涉及缺陷，

并证实未来工程、

产品功能和性能的可用性与可靠性。

所以，

CAE

是一项综合应用技术，它以解决具体工程问题为出发点，借助于计算

机信息处理手段，集成应用计算数学、计算力学等“单元”技术，形成系统化的

技术解决方案以支持复杂工程或产品的优化设计。

计算数学与计算力学渗透于各

个应用分支，为具体工程问题的建模与求解提供了相应的数学工具，从而构成

CAE

软件的核心计算方法。传统观点认为

CAE

基本等同于有限元分析技术；如今

的观点认为，

CAE

基本等同于计算力学手段及其综合再加上优化设计技术。

目前，

国内汽车汽车工业进行

CAE

分析以使用国外成熟的商业软件为主，

也

有少量自编程软件。常用的

CAE

软件列举如下：

前后处理软件：

Heperworks

、

Patran

碰撞分析：

LS-Dyna

、

Pam-Crash

、

Radioss

机械动力学仿真：

Adams

非线性分析：

Abaqus

、

Marc

、

Ansys

疲劳分析：

Fatigue

流体分析：

Fluent

、

Star-cd

、

AVL-Fire

锻压过程分析：

SuperForge

汽车内噪声预测分析：

Akusmod

多学科智能优化：

iSight

4

汽车自动化建模：

SOFY

发动机热力学分析：

GT-Power

整车性能分析：

GT-Drive

当前，

CAE

技术在汽车产品的开发过程中，需要解决的关键问题主要集中在

以下五个方面：

①系统动力学分析。主要分析汽车的行驶性、操纵性等，常用多体（多刚

体、多柔体）系统动力学分析方法。

②疲劳寿命分析。

汽车疲劳寿命分析主要研究汽车整车及各部件的动、

静疲

劳寿命。

③碰撞分析。

碰撞分析方法主要包括有限元法、

多刚体系统动力学法河机械

振动学法。

汽车碰撞分析主要进行车身结构的耐撞性研究、

碰撞生物力学研究和

乘员约束系统及安全内饰件研究。

④

NVH

分析。工程中常用的

NVH

分析方法有：多刚体系统动力学方法、有限

单元法、边界元法、统计能量分析法。

⑤空气动力学分析。

主要进行汽车高速行驶时的气动噪声分析，

分析汽车高

速行驶时空气流场对操纵稳定性的影响。

在汽车

CAE

领域，

在上述通用化商业化软件得到广泛应用的同时，

一些面向

汽车产品设计开发领域特定问题的专用商品化软件业得到了很好的发展，如：

Adams/car

（常与

Matlab/simulink

进行联合仿真）

ADVISOR

、

PSAT

等。

主要软件介绍如下：

1

、

MSC.ADAMS

MSC.ADAMS

（

Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems

，机械

系统动力学自动分析）是一款功能完善的系统动力学分析软件，是美国

MSC.Sofeware

公司的系列软件产品之一。应用它可以方便地建立参数化的实体

模型，并用多刚体系统动力学原理进行仿真计算，进行机电产品性能分析。

5

MSC.ADAMS

软件由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱

5

类

模块组成。

在汽车领域

SMC.ADAMS/Car

的应用已比较普遍。

ADAMS/Car

吸收了

Audi

、

BMW

、

Renault

和

Volvo

等汽车公司的设计开发经验，

能够快速建立高精度的车辆子系

统模型和整车模型，

可以通过高速动画直观地再现各种工况下的车辆运动学和动

力学仿真，并输出表征稳定性、制动性、乘坐舒适性和安全性等的性能参数。

2

、

ANSYS

ANSYS

是融合结构、流体、电场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软

件，

由美国

ANSYS,Inc.

公司开发。

它能与大多数

CAD

软件接口，

如

Pro/Engineer

、

Unigraphics

、

CATIA

、

I-DEAS

、

AtuoCAD

等实现数据共享与交换。

ANSYS

的基本

功能包括：

结构静力学分析、

结构动力学分析、

结构非线性分析、

柔体运动分析、

热分析、电磁场分析、计算流体分析、声场分析等。

在运用

ANSYS

进行汽车设计中，

前处理阶段需要进行

“定义载荷信息”

的操

作，

而载荷信息是否真实直接关系到分析结果的正确性和可用性。

汽车仿真分析

中，常从事先在

ADMS/Car

中建立的整车模型的相关仿真结果中提取所需要的载

荷信息。

3

、

MSC.NASTRAN

MSC.NASTRAN

是美国

MSC.Sofeware

公司推出的一款大型结构有限元分析软

件。

当前，

众多企业和工业行业已将

MSC.NASTRAN

的计算结果作为标准代替其他

质量规范。

MSC.NASTRAN

具有开放性的结构，全模块化的组织形式使其不但拥有

很强的分析能力而又能保证很好的灵活性，

使用者可以根据自己的工程问题和系

统需要通过模块选择和组合获得最佳的应用系统。此外，

MSC.NASTRAN

还为用户

提供了开发工具

DMAP

语言。

MSC.NASTRAN

与

ANSYS

同为大型通用有限元分析软件，

其功能和用途也有许

多一致和相似之处。

MSC.NASTRAN

的主要功能包括：静力学分析、屈曲分析、动

力学分析、

非线性分析、

热传导分析等。

还能进行诸如空气动力弹性及颤振分析、

流固耦合分析、

多体超单元分析、

高级对称分析、

设计灵敏度分析及优化设计等。

6

4

、

LMS.SYSNOISE

LMS.SYSNOISE

是比利时

LMS

公司开发的大型声学分析软件，用于计算声场

中任一点处的声压、声辐射功率、声强，结构对声场的辐射功率、能量密度，流

体的模态，并能计算声振耦合问题。还能与其他有限元软件（如

NASTRAN

）相结

合，进行降噪优化设计。

LMS.SYSNOISE

本身不具备前处理功能，但它能与众多主流有限元分析软件

有界面程序连接，

可由此读取有限元的模型数据，

以及模态、

表面振动速度等计

算结果，从而提高建模速度。

5.MATLAB/Simulink

Simulink

是

Mathworks

公司开发的动态系统通用仿真软件包。

Simulink

为

用户提供了用方块图进行建模的图形接口，

只需点击和拖动鼠标操作就可以完成

复杂系统建模。

它提供了一种更快捷、

更直接明了的方式，

而且用户可以立即看

到系统的仿真结果。

在汽车电子产品开发设计中，

往往需要将控制器与控制对象模型联系起来实

施仿真分析，以预估或评价整个车辆系统的控制效果。鉴于

MATLAB/Simulink

在控制器模型构建方面具有独特的优势，

而

ADAMS/Car

则具有整车建模的方便性

与完善性，常将二者联合起来建立联合仿真模型，以提高建模效率和仿真精度。