行業分享丨從工具應用到體系進化:東風商用車仿真體系建設與實踐

*丁培林

(東風商用車技術中心CAE及仿真試驗室科長、東風汽車公司CAE委員會副主任委員)

在汽車產業向“電動化、智能化、數智化”加速演進的今天,仿真技術正從輔助工具走向研發體系的中樞。如何將仿真從“工具應用”躍升為“流程閉環”與“體系賦能”,成為領先車企的關鍵命題。東風商用車,作為國內中重卡領域的頭部企業,率先完成從工程應用到仿真體系化建設的轉型升級。在 2025 Altair 區域技術交流會·西南站上,東風商用車技術中心CAE及仿真試驗室科長丁培林作為企業代表,系統分享了其近二十年來在結構優化、CFD、EMC、電池驗證、智能駕駛等多場景中的仿真實踐與數字化能力躍遷路徑,展現出領先商用車企在數智化轉型浪潮中的硬核實力。

1.仿真升級:從工具到流程閉環

自2004年起,我們與 Altair 合作,引入 HyperWorks 平臺,最初用于強度、疲勞、NVH、碰撞等前處理建模。隨著 OptiStruct、HyperLife、Feko、SimSolid、WinProp、InspireForm 等軟件的廣泛應用,我們的仿真能力覆蓋結構優化、電磁仿真、沖壓工藝及輕量化設計等多個維度。

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近幾年,我們與Altair共建仿真數據管理系統(SDM),對接 PDM / PLM 平臺,實現任務流程化、知識沉淀與復用,將仿真從“事后驗證”升級為“前置驅動”。這二十年,Altair 不僅是工具提供者,更是我們的研發合作伙伴,助力我們從零部件仿真到整車駕駛室優化,再到 EMC 和整車路噪解決方案的全面突破。

2.關鍵技術:多場景仿真實踐

我們的仿真技術涵蓋結構分析、疲勞、被動安全、NVH、多體動力學、CFD、一維仿真、噪聲控制及智能網聯等多個領域。例如:

  • 車架輕量化:通過 HyperWorks 進行剛度、模態、強度分析,結合復合材料建模與優化,協同完成車架降重目標,同時確保性能穩健。
  • 踏步抖動優化:從目標設定到模態分析、傳遞函數分析,再到主觀評價優化,形成“定義-分析-優化-驗證”的全閉環流程,高效解決問題。

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3.拓展新領域:迎接電動化與智能化

隨著電動化和智能網聯趨勢日益明顯,東風商用車也在不斷拓展仿真新領域:在電磁兼容(EMC)方面,與 Altair 聯合開展整車輻射抗擾、人體電磁暴露、電磁耦合等復雜場景的數字驗證,以降低實驗成本,縮短研發周期;在智能駕駛場景下,基于 HIL/SIL/DIL 等技術路徑,持續推進虛擬驗證技術的落地應用,確保新能源與智能網聯場景的可靠性。

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4.體系建設:標準化與數據驅動

在體系建設方面,東風商用車強調仿真流程標準化、建模規范化、數據結構化,構建了包括性能卡片庫、材料庫、載荷庫、知識案例庫在內的多維數據庫,打通設計-CAD-仿真-試驗之間的數據壁壘,SDM 系統的引入,讓仿真策劃嵌入開發流程,實現任務分配、評審決策與數據歸檔的數字化管理。這不僅提升了仿真效率,還通過知識沉淀賦能全員仿真,推動設計與仿真模型一致性,確保仿真精度與市場驗證的統一。

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5.AI與新能源的融合

面向未來,我們正積極探索 AI 技術在仿真領域的應用,尤其是在碰撞、流體等高計算成本的場景下,通過 PhysicsAI 和 RapidMiner 結合物理建模與機器學習,快速預測設計方案優劣,精度達90%-95%,顯著提升研發效率。在新能源與智能網聯領域,我們持續推進三電系統、電磁兼容及智能駕駛仿真,緊跟行業趨勢。同時,我們秉持“改進一代、開發一代、預研一代”的理念,為下一代智能商用車儲備技術,助力產品競爭力再上新臺階。

仿真將不僅僅是工程手段,更是企業決策力和產品競爭力的戰略支撐。我們以“全流程嵌入、全領域拓展、全體系協同”的戰略視角,推動仿真由工具型能力向組織級能力演進,為新一代智能商用車的研發創新打下堅實基礎。與 Altair 的深度合作也正說明:技術融合、平臺賦能與知識沉淀,正在成為數智化轉型的核心路徑。

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近期,Altair被全球工業軟件領導者西門子收購,成為西門子數字化工業軟件(Siemens Digital Industries Software)旗下成員,進一步鞏固西門子在仿真和工業人工智能領域的全球領導者地位,其技術正與西門子Xcelerator解決方案進行深度整合。

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