汽車開發是一項復雜的系統工程，零件多且結構復雜。在整車開發過程中，涉及到流體、結構、溫度、電磁、
NVH
及車輛動力學等多方面知識。
CAE技術應用在汽車開發中，可大幅度提升汽車開發設計的能力，指導新產品的開發設計，優化產品結構與性能，達到降本增效的目的，從而提升汽車生產企業的市場競爭力。
統計結果表明，應用CAE技術后，新車開發期的費用占開發成本的比例從80％～90％下降到8％～12％。
例如：美國福特汽車公司2000年應用CAE后，其新車型開發周期從36個月降低到12～18個月，開發后期設計修改率減少50％，原型車制造和試驗成本減少50％，投資收益提高50％。馬自達依靠CAE與試驗來縮短產品試驗和樣車完成的時間，其產品樣車的完成由3.5個月縮短到1.5個月，試驗周期從4.5個月縮短到2.5個月。
如果說CAD是在幫助工程師創造更豐富、更優美、更實用的幾何實體設計，那么CAE則在產品設計的質量、壽命、性能和成本等方面發揮著更加重要的作用。
汽車結構強度分析是保證汽車安全性、可靠性的重要指標，因此汽車結構強度分析也是CAE技術在汽車工程中應用最廣泛的方面。
汽車結構強度分析一般都是應用有限元法對汽車的結構進行數值計算。由于汽車是一個非常復雜的結構，大多數的分析計算都是針對汽車的某些重要部件或總成（例如車架、懸架、傳動系等），進行分析的內容主要包括靜力分析、特征值分析以及瞬態動力分析。
隨著收入水平的提高，消費者越來越看重汽車產品的舒適性即
NVH
（噪音、振動、平穩）性能，因此汽車開發中也必不可少要進行
NVH
分析。
NVH分析主要包括動力系統NVH、車身NVH、底盤NVH三大部分，而汽車NVH分析則涉及到汽車在各級頻率的模態分析，不同路面工況激勵下的汽車振型，還有風噪、發動機噪聲、輪胎噪聲等聲學研究。
疲勞耐久性能是指汽車在正常的使用條件下，各主要結構部件在功能失效前所經歷的時間，評價指標為失效時的行駛里程數。
目前采用的CAE方法是利用道路試驗所采集的載荷，計算車身及關鍵部件連接處載荷的時間歷程，用有限元方法計算單位載荷作用下的應力應變，結合材料的疲勞破壞試驗曲線，計算車身及其他關鍵部件的疲勞壽命，從而減少道路模擬試驗。
汽車安全性分為主動安全性和被動安全性。主動安全性是指汽車能夠識別潛在的危險自動減速，或當突發的因素出現時，能夠在駕駛員的操縱下避免發生交通事故的性能；被動安全性是指汽車發生不可避免的交通事故后，能夠對車內乘員或行人進行保護，以免發生傷害或使傷害降低到最小程度。
使用CAE技術對汽車碰撞過程進行仿真模擬，主要包括正碰、側碰、后碰、40％偏置碰和行人保護等方面。因碰撞屬于大變形的非線性問題，實車模擬碰撞往往試驗成本較高，仿真模擬可以大幅度降低試驗成本。
汽車空氣動力學主要是應用流體力學的知識，研究汽車行駛時，即與空氣產生相對運動時，汽車周圍的空氣流動情況和空氣對汽車的作用力（稱為空氣動力），以及汽車的各種外部形狀對空氣流動和空氣動力的影響。此外，空氣對汽車的作用還表現在汽車發動機的冷卻、車廂里的通風換氣、車身外表面的清潔、氣流噪聲、車身表面覆蓋件的振動、甚至刮水器的性能等方面。
以上僅從宏觀的角度來描述汽車開發中涉及的CAE分析內容，也僅描述目前做得比較成熟的領域，除了這五大領域，也有一些前沿的CAE領域探索，比如多學科聯合仿真、多場耦合、仿真流管理、仿真自動化等。
隨著工業
4.0
時代的到來，企業對汽車開發周期有了更高的要求。
CAE
仿真的模型也越來越復雜，網格數量越來越多，其計算時間也越來越長。
為應對先進制造業的需求，國家超級計算無錫中心基于“神威 ? 太湖之光”超級計算機的超級算力，面向工業制造領域，提供高保真、高性能的工業仿真解決方案——“神工坊”，可以為企業以及個人提供
在線高性能仿真
、
仿真應用高性能改造與開發
，以及
仿真應用定制服務
。
某汽車制造企業需要在短時間內完成汽車外流場仿真程序開發，并對某真實車型進行仿真分析，計算風阻大小。
神工坊基于自研自適應加密網格框架——
SAMR
（點擊了解詳情），結合LBM求解器算法，快速實現汽車流場仿真求解器開發，真實車型算例網格規模達到6.7億，并行規模約46.8萬核，求解結果對比商業軟件，求解精度更高。
某汽車設計用戶需要使用商業軟件對已設計完成的汽車外形進行仿真，但本地臺式機只能數十核并行，硬件資源遠遠不夠。同時，由于仿真工程師習慣使用本地臺機進行圖形化操作，所以仿真工具必須能夠基于軟件原生界面進行仿真作業，降低切換成本。
基于“神工坊”高性能仿真平臺，在保留軟件原生界面的同時，用戶可以體驗“PC”式高性能在線仿真。仿真使用的網格規模從原先百萬級提升為千萬級，同時可實現數百核心并行運算，大大提高了產品設計研發速度。
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某汽車零部件企業，由于市場競爭日益激烈，面臨銷售規模縮水，產品競爭力下滑的風險，急需通過數字化工具提升產品設計性能。但是由于企業仿真實力偏弱，使用通用仿真軟件難度較大，因此需要一款能夠便于讓設計工程師使用的仿真工具。
神工坊基于高性能仿真平臺APP開發框架，針對企業產品設計的場景和業務流程，迅速完成產品優化設計APP的定制，根據初始幾何外形、約束和目標參數，能夠自動化實現零件的形狀優化，實現一鍵式仿真優化，助力企業提升產品競爭力。
除了汽車制造領域，神工坊還能夠為航空航天、船舶海洋、電力電子等工業領域提供提供高保真、高性能的工業仿真解決方案。目前已與中船重工、中航商發、中國一汽、中國商飛、清華大學、浙江大學等高校及科研單位合作，取得了顯著效果。
[1]夏衛華．汽車 CAE應用亟待突破[J]．微型機與應用 ，2007， (1)．
[2]溫志偉 ，陳江海．CAE在汽車開發中的應用[J]．中國水運 (理論版)，2007，(8)．
[3]王仲范．汽車開發過程中的計算機技術[J]．武漢汽車工業 大學學報，1999，(1)．
十四五期間，工業數字化將是工業轉型升級的主路線。“神工坊”秉持“算力賦能、協同創新”的理念，爭做“先進算力到仿真算能的轉換器”、“離散機理和垂直仿真場景的連接器”，助力我國工程仿真技術實現跨越發展，支撐重大裝備研制創新和工業設計研發數字化轉型。
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