以虛擬技術(shù)超越對(duì)手——奇瑞徐有忠談CAE研發(fā)

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購(gòu)置稅優(yōu)惠 經(jīng)銷(xiāo)商報(bào)價(jià) 車(chē)主點(diǎn)評(píng)

總的來(lái)說(shuō)，車(chē)還是機(jī)器。我們是否認(rèn)為我們?nèi)栽诓粩嗟厍么驒C(jī)器？當(dāng)然，“敲敲打打”是汽車(chē)R&D不可避免的環(huán)節(jié)，但現(xiàn)在汽車(chē)R&D還有很多“談兵上船”的環(huán)節(jié)。

應(yīng)該說(shuō)在過(guò)去的二三十年里，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步給我們帶來(lái)了太多的改變，汽車(chē)也從中受益。計(jì)算機(jī)不僅參與了我們通常能看到和使用的汽車(chē)設(shè)備，還參與了我們不容易看到的汽車(chē)R&D環(huán)節(jié)。比如汽車(chē)車(chē)身建模，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，現(xiàn)在都是用計(jì)算機(jī)軟件輔助，簡(jiǎn)稱(chēng)CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))。汽車(chē)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要進(jìn)行各種測(cè)試，看是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。現(xiàn)在這個(gè)環(huán)節(jié)加入了很多計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)，很多實(shí)車(chē)、實(shí)機(jī)測(cè)試都被虛擬測(cè)試取代。這就是CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)。

在訪(fǎng)問(wèn)奇瑞期間，我們采訪(fǎng)了奇瑞汽車(chē)性能開(kāi)發(fā)部和CAE技術(shù)開(kāi)發(fā)部副主任許博士。

關(guān)于CAE技術(shù)，許首先透露了他所在部門(mén)的兩個(gè)基本價(jià)值觀(guān)

首先，CAE可以節(jié)省金錢(qián)和時(shí)間。設(shè)計(jì)出來(lái)的東西通過(guò)CAE檢驗(yàn)后才能進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)，可以保證少走彎路。眾所周知，汽車(chē)設(shè)計(jì)如此復(fù)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(fā)現(xiàn)問(wèn)題，做出修正比做出實(shí)車(chē)后“修正”問(wèn)題更容易。因此，CAE技術(shù)可以節(jié)省金錢(qián)和時(shí)間。

其次，CAE能力是衡量一個(gè)汽車(chē)廠(chǎng)正向開(kāi)發(fā)能力的重要基準(zhǔn)。因?yàn)樽约鹤龀鰜?lái)的設(shè)計(jì)，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)CAE技術(shù)的充分驗(yàn)證，自己心里也沒(méi)有底，自然不敢投入大量的資金進(jìn)行模具開(kāi)發(fā)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)主要是在樣機(jī)的試制階段進(jìn)行微調(diào)。也就是說(shuō)，你要有足夠的CAE能力，才敢做正向開(kāi)發(fā)。當(dāng)然，一些沒(méi)有全力投入正向開(kāi)發(fā)的汽車(chē)廠(chǎng)也可能有CAE環(huán)節(jié)。那么，奇瑞的CAE團(tuán)隊(duì)在堅(jiān)持正向開(kāi)發(fā)時(shí)達(dá)到了什么水平？

奇瑞CAE能做什么？

首先，挑出消費(fèi)者日常能接觸到的方面。許告訴我們，奇瑞CAE團(tuán)隊(duì)已經(jīng)可以模擬計(jì)算一輛車(chē)的安全性能、油耗、噪音、舒適性、操控性甚至耐久性。

比如，通過(guò)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)外特性、風(fēng)阻、整車(chē)質(zhì)量、輪胎尺寸、滾動(dòng)阻力等精確參數(shù)，就可以精確預(yù)測(cè)汽車(chē)的油耗。

比如一輛車(chē)還沒(méi)造出來(lái)的時(shí)候，就已經(jīng)可以通過(guò)CAE模擬出它在碰撞和氣囊彈出后的變形，從而估算出對(duì)乘員的傷害值。我們立即詢(xún)問(wèn)CAE是否能夠準(zhǔn)確模擬C-NCAP等安全測(cè)試的結(jié)果。許說(shuō)，由于CAE模型與實(shí)車(chē)相比畢竟是簡(jiǎn)化的，所以可以得到非常接近的結(jié)果。現(xiàn)在即使是國(guó)外主機(jī)廠(chǎng)的碰撞模擬也需要簡(jiǎn)化非關(guān)鍵部件的細(xì)節(jié)，否則投入成本太巨大，不如多做實(shí)車(chē)碰撞測(cè)試。

CAE可以做的不止這些，它還可以幫助優(yōu)化新車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程。比如沖壓，通過(guò)仿真，可以提高沖壓質(zhì)量，減少模具組數(shù)，將沖壓的殘余效應(yīng)輸入到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和碰撞的計(jì)算中，從而提高這些結(jié)構(gòu)的CAE仿真分析的準(zhǔn)確性。還可以模擬涂裝過(guò)程中的電泳效果。在電動(dòng)游泳池中，白色的身體翻轉(zhuǎn)是否理想，可以通過(guò)CAE“無(wú)法預(yù)測(cè)”。

【歐洲E-NCAP 64km偏置碰撞CAE模擬】

【歐洲E-NCAP 64km偏置碰撞實(shí)車(chē)測(cè)試】

CAE不能做什么？

當(dāng)然，CAE也不是萬(wàn)能的。許描述的非常專(zhuān)業(yè)嚴(yán)謹(jǐn):CAE模擬不出來(lái)的主要是一些“高度非線(xiàn)性的狀態(tài)”和人體的一些主觀(guān)感受。

比如CAE可以模擬汽車(chē)某一部分的操縱特性，比如汽車(chē)以70-80km/h變道，達(dá)到120-130km/h時(shí)，還可以計(jì)算轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的響應(yīng)，是否有可能側(cè)翻。但如果車(chē)速再往上爬，操縱特性就會(huì)呈現(xiàn)“非線(xiàn)性變化”。這時(shí)候計(jì)算機(jī)就很難模擬了。它必須通過(guò)實(shí)地測(cè)試，依靠開(kāi)發(fā)者的主觀(guān)評(píng)價(jià)，也就是我們通常所說(shuō)的現(xiàn)場(chǎng)“調(diào)教”底盤(pán)。

比如CAE可以模擬空空調(diào)風(fēng)在車(chē)廂內(nèi)如何流動(dòng)，也可以模擬求解車(chē)廂內(nèi)的噪聲場(chǎng)分布，但是不容易確定什么是對(duì)人體最舒適的設(shè)計(jì)。原因是每個(gè)人對(duì)氣流的感受和喜好不同，對(duì)不同聲音的敏感度也不同，所以需要造一輛原型車(chē)，讓真人去感受和體驗(yàn)。

這就引出一個(gè)話(huà)題——徐