仿真科普|從設計到研發,CAE仿真技術為汽車智造保駕護航
2024年3月28日,對于汽車產業來說,是歷史性的一天,作為近年汽車行業發布會流量最大的一次,小米SU7的發布讓整個汽車圈為之沸騰,成功收割全平臺熱搜。時至今日,小米汽車依然熱度不減。
隨著“蔚、小、理、特”等造車新勢力的崛起,國產新能源汽車迎來“黃金時代”,汽車行業挑戰和機遇并存。國產汽車如何引領全球市場轉型,走向世界,關鍵在于汽車企業及整個產業鏈的通力協作。
圖片來源:網絡
在當下,汽車行業“卷”速向前,市場對汽車的開發周期、質量、性能和智能有了更高的要求。CAE在保證產品設計的質量、壽命、性能、成本等方面發揮著重要作用,為汽車行業創造了巨大效益。
以福特CAE仿真應用項目為例:
CAE仿真技術不僅可以幫助車企模擬和分析車輛的各項性能指標,同時還能在研發階段預測和識別產品性能的潛在問題,從而優化產品設計,降低試驗成本。[1]
CAE仿真技術在小米汽車中的應用
1 空氣動力學優化
小米SU7擁有全球量產車中最佳的風阻系數0.195,這一成就的背后,CAE仿真技術功不可沒。通過CAE仿真,工程師可以模擬汽車在不同速度下的氣流行為,優化車身設計,減少風阻,從而提高行駛效率和穩定性。
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2 結構強度和疲勞耐久分析
汽車結構強度和疲勞耐久分析是保證汽車安全性、可靠性的重要指標,同時也是CAE技術在汽車工程中應用最廣泛的方面。
小米汽車SU7采用了一種名為“鎧甲籠式”的車身結構,其中包含了大量高強度鋼和鋁合金。工程師們利用CAE仿真技術,對車身結構進行多次模擬實驗,預測車身在不同受力情況下的變形和應力分布,從而優化設計,提高車身的強度和穩定性。
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3 熱管理分析
熱管理是汽車設計中的關鍵因素之一。CAE技術可以用于整車熱管理的分析,研究整車的傳熱介質流場以及換熱過程中所涉及的子系統。
小米汽車搭載的“小米高效雙模熱泵”技術,以及配備三熱源逐級加熱技術,熱管理效率更高,達到了同級更高的低溫續航保持率、同級更快的低溫空調升溫速度以及同級更快的低溫充電速度。搭載的165片氣凝膠隔熱材料具有行業頂級散熱和隔熱能力。
圖片來源:小米汽車官網
4 涂料制備與檢測
在汽車制造業中,涂料不僅是車輛外觀的關鍵,更是保護車體、延長使用壽命的重要屏障。小米汽車以其豐富的色彩搭配深受年輕群體的喜愛。
CAE仿真技術可以幫助工程師了解涂料的生產流程和性能檢測,從而優化涂料配方,提高汽車外觀的耐用性和美觀度。
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神工坊在汽車行業的應用案例
2024年,隨著新能源汽車技術加速成熟,產業格局形成新的“窗口期”。[2]專家預測,到2026年,中國汽車仿真市場規模將以15.4%的復合增長率達到77.8億元。[3]
面向汽車制造領域,神工坊推出高性能仿真云服務、仿真軟件并行架構升級、復雜仿真應用定制以及仿真軟件云化開發服務。
1 高性能仿真云服務
用戶通過web端即可享受“PC式高性能體驗”,使用超算硬件資源和海量軟件資源開展工業仿真工作,高效快速地進行產品創新和技術研究。在云端實現前處理-求解-后處理全流程作業,以及企業組織管理和研發協同。
2 復雜仿真應用定制
基于自研仿真定制框架和高性能計算技術,針對用戶在復雜產品設計、復雜環境評估等場景特定仿真需求,定制高度易用、高效求解、精確可靠的仿真APP,為通用工具無法解決或解決不好的問題提供解決方案。
神工坊以國家超級計算無錫中心豐富的軟件資源和海量的硬件資源為支撐,為汽車制造商提供強大的技術支持,為行業的蓬勃發展注入創新活力。
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