以虛擬技術超越對手——奇瑞徐有忠談CAE研發

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總的來說，車還是機器。我們是否認為我們仍在不斷地敲打機器？當然，“敲敲打打”是汽車R&D不可避免的環節，但現在汽車R&D還有很多“談兵上船”的環節。

應該說在過去的二三十年里，計算機技術的進步給我們帶來了太多的改變，汽車也從中受益。計算機不僅參與了我們通常能看到和使用的汽車設備，還參與了我們不容易看到的汽車R&D環節。比如汽車車身建模，機械結構設計，現在都是用計算機軟件輔助，簡稱CAD(計算機輔助設計)。汽車在設計的時候，需要進行各種測試，看是否能達到設計要求。現在這個環節加入了很多計算機虛擬仿真技術，很多實車、實機測試都被虛擬測試取代。這就是CAE(計算機輔助工程)。

在訪問奇瑞期間，我們采訪了奇瑞汽車性能開發部和CAE技術開發部副主任許博士。

關于CAE技術，許首先透露了他所在部門的兩個基本價值觀

首先，CAE可以節省金錢和時間。設計出來的東西通過CAE檢驗后才能進行下一步的設計，可以保證少走彎路。眾所周知，汽車設計如此復雜繁瑣，CAE自然繁瑣。但是CAE比較繁瑣，做的都是虛擬的。一旦發現問題，做出修正比做出實車后“修正”問題更容易。因此，CAE技術可以節省金錢和時間。

其次，CAE能力是衡量一個汽車廠正向開發能力的重要基準。因為自己做出來的設計，如果沒有經過CAE技術的充分驗證，自己心里也沒有底，自然不敢投入大量的資金進行模具開發，因為設計主要是在樣機的試制階段進行微調。也就是說，你要有足夠的CAE能力，才敢做正向開發。當然，一些沒有全力投入正向開發的汽車廠也可能有CAE環節。那么，奇瑞的CAE團隊在堅持正向開發時達到了什么水平？

奇瑞CAE能做什么？

首先，挑出消費者日常能接觸到的方面。許告訴我們，奇瑞CAE團隊已經可以模擬計算一輛車的安全性能、油耗、噪音、舒適性、操控性甚至耐久性。

比如，通過輸入發動機外特性、風阻、整車質量、輪胎尺寸、滾動阻力等精確參數，就可以精確預測汽車的油耗。

比如一輛車還沒造出來的時候，就已經可以通過CAE模擬出它在碰撞和氣囊彈出后的變形，從而估算出對乘員的傷害值。我們立即詢問CAE是否能夠準確模擬C-NCAP等安全測試的結果。許說，由于CAE模型與實車相比畢竟是簡化的，所以可以得到非常接近的結果。現在即使是國外主機廠的碰撞模擬也需要簡化非關鍵部件的細節，否則投入成本太巨大，不如多做實車碰撞測試。

CAE可以做的不止這些，它還可以幫助優化新車的生產過程。比如沖壓，通過仿真，可以提高沖壓質量，減少模具組數，將沖壓的殘余效應輸入到結構強度和碰撞的計算中，從而提高這些結構的CAE仿真分析的準確性。還可以模擬涂裝過程中的電泳效果。在電動游泳池中，白色的身體翻轉是否理想，可以通過CAE“無法預測”。

【歐洲E-NCAP 64km偏置碰撞CAE模擬】

【歐洲E-NCAP 64km偏置碰撞實車測試】

CAE不能做什么？

當然，CAE也不是萬能的。許描述的非常專業嚴謹:CAE模擬不出來的主要是一些“高度非線性的狀態”和人體的一些主觀感受。

比如CAE可以模擬汽車某一部分的操縱特性，比如汽車以70-80km/h變道，達到120-130km/h時，還可以計算轉向系統的響應，是否有可能側翻。但如果車速再往上爬，操縱特性就會呈現“非線性變化”。這時候計算機就很難模擬了。它必須通過實地測試，依靠開發者的主觀評價，也就是我們通常所說的現場“調教”底盤。

比如CAE可以模擬空空調風在車廂內如何流動，也可以模擬求解車廂內的噪聲場分布，但是不容易確定什么是對人體最舒適的設計。原因是每個人對氣流的感受和喜好不同，對不同聲音的敏感度也不同，所以需要造一輛原型車，讓真人去感受和體驗。

這就引出一個話題——徐