工程師先設(shè)計零件圖和裝配圖 樣車試制 通過道路試驗檢測樣車性能 改進再試制 性能達到設(shè)計初期的目標(biāo);
這種開發(fā)流程的周期很長,一個車型的開發(fā)需要 5 年甚至更長。因此工程師開始摸索利用仿真方法進行汽車設(shè)計,比如在計算機中對汽車進行設(shè)計、參數(shù)校核、裝配及運動仿真,在實驗室中模擬道路阻力、振動、氣溫等環(huán)境從而對汽車進行測試,從而大大減少開發(fā)周期。
計算機輔助工程(Computer Aided Engineering,CAE),泛指包括分析、計算和仿真在內(nèi)的研發(fā)活動。CAE 技術(shù)是計算機技術(shù)和工程分析技術(shù)相結(jié)合形成的新興技術(shù)。CAE軟件是由計算力學(xué)、計算數(shù)學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、數(shù)字仿真技術(shù)、工程管理學(xué)與計算機技術(shù)相結(jié)合,而形成一種綜合性、知識密集型信息產(chǎn)品。
發(fā)動機方面,可進行其性能的計算機估計,燃燒過程的計算機模擬,冷卻、傳熱的有限元分析、缸體等結(jié)構(gòu)的有限元強度分析;
車身方面,可進行車身結(jié)構(gòu)動態(tài)、靜態(tài)有限元分析,車身外型空氣動力學(xué)計算機模擬,車身噪聲分析;
底盤方面,可進行車架有限元分析,懸架機構(gòu)有限元分析,變速器、傳動軸及車橋等結(jié)構(gòu)強 度的有限元分析;
整車方面,可進行汽車平順性,操縱穩(wěn)定性的計算機模擬及撞車的有限元模擬。
汽車風(fēng)洞試驗利用人造氣流,在管道中造成一段氣流均勻流動的區(qū)域,空氣流速可高達270km/h,從而利用這種氣流來模擬汽車在實際道路上行駛的空氣流動特性。為試驗1:1模型(全尺寸模型)或真車的風(fēng)洞叫做 全尺寸風(fēng)洞 ,為試驗縮比模型或零部件的較小尺寸的風(fēng)洞叫做 模型風(fēng)洞 。
汽車使用需要面對苛刻的環(huán)境條件,因此汽車在開發(fā)、試制階段必須經(jīng)過充分的環(huán)境試驗,包括低溫冷啟動試驗、汽車空調(diào)環(huán)境試驗、汽車淋雨試驗、零部件的鹽霧腐蝕試驗、高低溫交變濕熱試驗等等。
環(huán)境艙就是人為模擬外界環(huán)境氣候,比如在實驗室中模擬環(huán)境溫度(比如-40 C~60 C), 環(huán)境濕度(比如 20%~95%),環(huán)境壓力(比如 0.9~1.2bar)等等,并利用轉(zhuǎn)鼓模擬道路行駛,利用轉(zhuǎn)鼓跟蹤風(fēng)機模擬迎面風(fēng),利用全光譜燈泡模擬日照光等。