有限元分析及應用的經典案例-CAE在汽車行業的應用（1）
CAE技術在汽車行業的應用從最初的線彈性部件分析到汽車結構中大量的非線性問題分析，到現在汽車疲勞壽命分析、NVH分析、碰撞模擬等，CAE分析幾乎涵蓋了汽車性能的所有方面。今天有限元科技來為大家盤點一下CAE技術應用于汽車行業的方向和領域。1、車架和車身的強度和剛度分析
車架和車身是汽車結構中最為復雜的受力部件，其強度和剛度分析對整個汽車的承載能力和抗變形能力至關重要。此外，基于強度和剛度分析的車架和車身結構優化對整車的輕量化從而提高經濟性和動力性也有很大作用。
圖1 強度分析
通過對齒輪齒根彎曲應力和齒面接觸應力的分析，優化齒輪結構參數，提高齒輪的承載載力和使用壽命。
?
圖3 齒輪的分析
3、發動機零件的應力分析發動機零件在工作過程中受到氣缸內氣體的高壓力和熱應力，通過有限元分析找出應力集中的危險部位加以改進則可以預防事故發生。
圖4 發動機零件分析
4、NVH分析噪音(Noise)、振動(Vibration)、平穩(Harshness)三項標準，通俗稱為乘坐“舒適感”。
隨著收入水平的提高，消費者越來越看重汽車產品的舒適性即NVH性能，因此汽車開發中也必不可少的要進行NVH分析，主要包括動力系統NVH、車身NVH、底盤NVH三大部分。而汽車NVH分析則涉及到汽車在各級頻率的模態分析，不同路面工況激勵下的汽車振型，還有風噪、發動機噪聲、輪胎噪聲等聲學研究，這些都離不開CAE仿真分析。
圖5 汽車NVH分析
5、機構運動分析機構運動分析就是根據原動件的已知運動規律，求該機構其他構件上某些點的位移、軌跡、速度和加速度，以及這些構件的角位移、角速度和角加速度。
通過對機構進行速度分析，了解從動件的速度變化規律能否滿足工作要求，了解機構的受力情況。
通過對機構進行加速度分析，確定各構件及構件上某些點的加速度，了解機構加速度的變化規律。
機構運動分析的方法很多，主要有圖解法和解析法。
汽車安全性分為主動安全性和被動安全性。
主動安全性是指汽車能夠識別潛在的危險自動減速，或當突發的因素出現時，能夠在駕駛員的操縱下避免發生交通事故的性能。
被動安全性是指汽車發生不可避免的交通事故后，能夠對車內乘員或行人進行保護，以免發生傷害或使傷害降低到最小程度。
作為最常用的交通工具，汽車的安全性能是汽車廠商和消費者雙方都高度關注的問題，政府相關部門也為此制定了一系列評價標準，所以在汽車結構的剛度和強度分析之后，還必須通過CAE工具進行碰撞仿真分析對汽車安全性加以驗證。在汽車安全性設計中需要執行包括不同的碰撞方向、不同的碰撞速度、不同的重量、不同的假人及坐姿等碰撞分析，通過分析結果來對汽車結構設計進行相應的優化。
有限元科技依托深厚的CAE技術背景和工程經驗，為客戶提供高水平的CAE工程咨詢服務，包括有限元分析、CFD與熱分析、成型分析、優化分析和電磁分析等，已經為航天、汽車、機械、電子、新能源、醫療等行業的400多家企業成功完成了大量的CAE分析咨詢項目，得到了客戶的高度認可。此外，有限元科技還對CAE軟件進行自主開發，為企業提供國外CAE軟件的購買代理、技術支持、應用培訓、二次開發等全套的技術服務。
本文出自深圳有限元科技有限公司官網：www.axoub.com 轉載請注明
