CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)

CAEtechnologyanddevelopmentofvehicleperformance吳沈榮奇瑞汽車有限公司，汽車工程研究院（三個(gè)部門，幾個(gè)技術(shù)委員會(huì)）第六屆中國CAE工程分析技術(shù)年會(huì)（CCATAC2010）哈爾濱,7/28-29/2010２０10年7月1ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!提綱CAE技術(shù)的進(jìn)展和產(chǎn)品性能的提升；Totyota有感奇瑞G5的性能，CAE的貢獻(xiàn)CAE技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用—選例安全：行人保護(hù)，Madymo應(yīng)用NVHCFD動(dòng)力學(xué)耐久性Morphing在予開發(fā)期的應(yīng)用多種技術(shù)的綜合應(yīng)用和優(yōu)化；例：頭部碰撞和發(fā)蓋抗凹提綱２０10年7月2ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!豐田教訓(xùn)豐田汽車于2009年11月末至2010年7月初全球累計(jì)召回832萬余輛次時(shí)間地區(qū)數(shù)量涉及車型召回原因2009-11-25美國426萬凱美瑞/亞洲龍/普銳斯/ES350地墊滑動(dòng)可能卡住加速踏板的問題2010-1-21美國230萬凱美瑞/RAV4/卡羅拉/漢蘭達(dá)等油門踏板故障隱患2010-2-9日本23.3萬普銳斯/雷克薩斯/SAI剎車系統(tǒng)穩(wěn)定性問題2010-2-10新加坡70普銳斯第三代車款的ABS存在問題2010-2-14北美9700TACOMA驅(qū)動(dòng)軸所用零件可能存在裂紋，會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)軸在汽車行駛過程中斷裂2010-4-16美國、加拿大87萬sienna承載索生銹，極端情況下，會(huì)導(dǎo)致承載索失靈、備用輪胎從車體脫落2010-4-29美國5萬2003款SEQOIA由停車狀態(tài)進(jìn)入加速狀態(tài)時(shí)，汽車穩(wěn)定系統(tǒng)會(huì)起作用，從而會(huì)影響到汽車的加速2010-6-29美國1.7萬雷克薩斯HS250h該車在發(fā)生碰撞時(shí)存在漏油危險(xiǎn)2009-12-24中國4.3萬RX350/ES350/漢蘭達(dá)VVT-i機(jī)油軟管內(nèi)壁破裂、機(jī)油軟管漏油2010-1-28中國75552RAV4油門踏板故障隱患2010-2-9美國13.3萬普銳斯剎車系統(tǒng)穩(wěn)定性問題2010-2-10澳大利亞2378普銳斯輕踩剎車或車輛駛過不平路面時(shí)遭遇剎車效果不持續(xù)2010-4-6韓國1.3萬雷克薩斯ES350/凱美瑞地墊滑動(dòng)可能卡住加速踏板的問題2010-4-20全球3.4萬普拉多/雷克薩斯GX460高速轉(zhuǎn)彎時(shí)保持車身穩(wěn)定的電子控制系統(tǒng)存在缺陷2010-5-19全球1.15萬雷克薩斯電子控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致轉(zhuǎn)向裝置暫時(shí)失靈2010-7-1全球27萬雷克薩斯/皇冠發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸氣門彈簧不合適，有異響，空轉(zhuǎn)和低速行駛時(shí)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定２０10年7月3ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!有感于Toyota科學(xué)計(jì)算已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)的重要支柱準(zhǔn)確使用CAE可以帶來很多效益–假如TOYOTA的CAE沒有錯(cuò)…-增加生產(chǎn)(多)-加快研發(fā)(快)-提高質(zhì)量(好)-降低成本(省)Toyota如能準(zhǔn)確使用CAE完全有可能避免或及早發(fā)現(xiàn)並解決這些問題不準(zhǔn)確地使用也會(huì)走向反面以致造成嚴(yán)重后果誰能更有效地準(zhǔn)確地運(yùn)用CAE,誰將在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)豐田教訓(xùn)２０10年7月4ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!奇瑞經(jīng)驗(yàn)2009年10瑞麒G5以8分56秒81的成績(jī)征服德國紐博格林北環(huán)賽道奇瑞經(jīng)驗(yàn)——瑞麒G5２０10年7月5ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!奇瑞經(jīng)驗(yàn)-動(dòng)力奇瑞經(jīng)驗(yàn)——瑞麒G5發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器匹配計(jì)算軟件和AT自動(dòng)變速箱最佳換擋規(guī)律計(jì)算軟件找到最佳的換擋點(diǎn)，以提高車輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

參數(shù)仿真與試驗(yàn)對(duì)比汽車D檔蠕動(dòng)車速5.62%最高車速D檔3.17%D檔0-400m加速時(shí)間4.76%D檔0-100km/h加速時(shí)間4.20%D檔60-100km/h加速時(shí)間3.23%D檔等速80km/h油耗2.19%D檔等速100km/h油耗3.33%D檔等速120km/h5.68%D檔等速140km/h4.53%D檔等速160km/h1.98%NEDC0.21%發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器性能匹配

奇瑞經(jīng)驗(yàn)——瑞麒G5２０10年7月6ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!奇瑞經(jīng)驗(yàn)-安全CAE引導(dǎo)設(shè)計(jì)提高碰撞安全性能奇瑞經(jīng)驗(yàn)——瑞麒G5

乘員保護(hù)分析前碰胸部性能優(yōu)化揮鞭傷分析

行人保護(hù)大腿碰撞行人保護(hù)小腿碰撞頭部碰撞２０10年7月7ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!CAE實(shí)踐高效率開發(fā)模型（示意，非定量）:大量工作在前期完成;CAE技術(shù)是決定性的因素高效率高質(zhì)量支持產(chǎn)品開發(fā)２０10年7月8ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!CAE進(jìn)展-安全Point1仿真度Point2仿真度Point3仿真度Point4仿真度HIC90%80%82%95%point1point2point3point4行人保護(hù)頭部碰撞

CAE技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用-選例行人保護(hù)下腿部碰撞２０10年7月9ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度場(chǎng)分析對(duì)新車的溫度場(chǎng)性能預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，為布置方案提供可靠的依據(jù)。CAE進(jìn)展-CFDCAE技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用-選例CFD分析溫度場(chǎng)，研究改進(jìn)設(shè)計(jì)方案提高溫度場(chǎng)性能在關(guān)鍵部位比較，CAE和試驗(yàn)只相差10-20度２０10年7月10ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!實(shí)測(cè)值模擬值輪軸加速度對(duì)比彈簧位移對(duì)比精度較高六分力載荷（測(cè)試數(shù)據(jù)）載荷分解底盤零部件疲勞分析車身焊點(diǎn)疲勞分析為實(shí)驗(yàn)中心提供零部件試驗(yàn)載荷耐久性分析CAE技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用-選例２０10年7月11ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!聲學(xué)分析的工程應(yīng)用增大諧振腔（方案一）對(duì)于單頻消音，100hz降低至80hz，峰值亦有所降低，而寬頻消音基本不變；若改用擴(kuò)張腔取代諧振腔（方案二)，130-370hz消音效果增強(qiáng)；進(jìn)氣系統(tǒng)聲學(xué)傳遞損失分析ATV云圖：排氣系統(tǒng)前部產(chǎn)生的聲壓對(duì)ISO1影響較大。聲壓曲線：排氣系統(tǒng)在180hz左右處有峰值。排氣輻射噪聲ATV云圖ISO1對(duì)于100hz以下的聲學(xué)響應(yīng)，貢獻(xiàn)相對(duì)最大的鈑金件是頂棚，其次是后坐靠背和側(cè)圍（駕駛員側(cè)）；對(duì)于100-190hz的聲學(xué)響應(yīng)，貢獻(xiàn)相對(duì)最大的鈑金件是頂棚，其次是地板和側(cè)圍（副駕駛側(cè)）車身面板聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析total頂棚左側(cè)圍右側(cè)圍前風(fēng)擋防火墻地板后風(fēng)擋后座椅靠背CAE進(jìn)展-NVHCAE技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用-選例２０10年7月12ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!行人頭部碰撞和發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋的剛度CAE進(jìn)展-多性能CAE技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用-多種性能綜合優(yōu)化兩者都對(duì)外板厚度較敏感抗凹性對(duì)內(nèi)板筋的高度不敏感，但頭部碰撞很敏感２０10年7月13ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!ToyotaMayDelayNewModelsToAddressRisingQualityIssuesTheWallStreetJournal8/25/06

ToyotaMotorCorp.,jarredbyasurgeofrecallsandqualityproblems,isconsideringtappingthebrakesonitsambitiousgrowthplans,delayingintroductionsofsomenewmodelsbyasmuchashalfayear,peoplefamiliarwiththemattersay.

------Butthefast-pacedexpansionhasewithacost:anincreasingnumberofqualityproblemsinNorthAmerica,Japanandelsewherethatthreatentodentitsqualityimage.

------thepanyisconsideringaddingasmuchasthreetosixmoremonthstoprojectsthatnormallycallforroughlytwotothreeyearsofdevelopmentleadtime,------------LastyearintheU.S.--Toyotarecalled2.38millionvehicles,---That'smorethanthe2.26millionitsold.

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Still,Toyotahaspainstakinglybuiltareputationforsuperiorqualityoverthepastthreedecades,andthesoaringnumberofrecallshasbeenhighlyembarrassingforitsmanagement.Atanewsconferencelastmonth,ToyotaPresidentKatsuakiWatanabeofferedanelaborateapology.

------Hethenboweddeeplyinfrontofthecameras,adding,"Iwanttoapologizedeeplyforthetroubleswehavecaused."

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------Inthemid1990s---

Toyotaalsobeganrelyingmoreheavilyonputer-aideddesigntoolstoradicallypressvehicle-developmenttimesbyskippingstepssuchasmakingphysicalprototypestotestponents.

thenewapproach-----,isnowsuspectedofcontributingtotherecentrashofembarrassingqualityglitches.

華爾街時(shí)報(bào)(06年8/25)豐田可能推遲新車上市以解決正在上升的質(zhì)量問題全球快速增長(zhǎng)帶來的代價(jià):質(zhì)量問題上升危及它的質(zhì)量形像-05年在美國(它的最大市場(chǎng))召回238萬輛車,超過銷售量226萬輛-正在考慮把原來2-3年的研發(fā)周期增加3-6個(gè)月TOYOTA30年來辛苦建樹了高質(zhì)量的盛名．正在上升的質(zhì)量問題很使管理層難堪－總栽KatsuakiWatanabe在新聞發(fā)布會(huì)上向公眾深深鞠躬道欠90年代中，Toyota開始依重于CAE－新車研發(fā)從３－４年縮短到２年－樣品車從60輛削減到20輛有人懷疑大量使用ＣＡＥ和近來的質(zhì)量問題有關(guān)——真是這樣嗎???豐田教訓(xùn)２０10年7月14ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!奇瑞經(jīng)驗(yàn)——瑞麒G5奇瑞經(jīng)驗(yàn)２０10年7月15ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!奇瑞經(jīng)驗(yàn)-操穩(wěn)應(yīng)用與華中科技大學(xué)合作建立的奇瑞動(dòng)力學(xué)仿真分析平臺(tái)——自主軟件提高懸架的K&C特性和整車不足轉(zhuǎn)向特性奇瑞經(jīng)驗(yàn)——瑞麒G5懸架跳動(dòng)轉(zhuǎn)向特性初始值前束桿內(nèi)點(diǎn)提高5mm前束桿內(nèi)點(diǎn)提高10mm前束桿內(nèi)點(diǎn)提高20mm前束角(deg)懸架行程(mm)整車不足轉(zhuǎn)向度方向盤轉(zhuǎn)角(deg)側(cè)向加速度(g)初始值改進(jìn)后２０10年7月16ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!奇瑞經(jīng)驗(yàn)-安全CAE引導(dǎo)設(shè)計(jì)提高碰撞安全性能奇瑞經(jīng)驗(yàn)——瑞麒G5普通鋼高強(qiáng)度鋼超高強(qiáng)度鋼特高強(qiáng)度鋼64km/h40%ODB試驗(yàn)及CAE分析結(jié)果

２０10年7月17ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!奇瑞經(jīng)驗(yàn)-CFDCFD應(yīng)用——除霜效率的提升奇瑞經(jīng)驗(yàn)——瑞麒G5除霜風(fēng)道幾何原方案改進(jìn)方案主駕側(cè)玻璃除霜效果——風(fēng)速增加，換熱系數(shù)增加２０10年7月18ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!整車工程方法：以CAE為中間紐帶，加強(qiáng)試驗(yàn)與設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)，緊密圍繞整車產(chǎn)品的17個(gè)性能進(jìn)行研發(fā)。目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性提升，節(jié)省開發(fā)費(fèi)用，控制產(chǎn)品性能，節(jié)約開發(fā)時(shí)間。安全（safety）動(dòng)力性（PerformanceFeel）經(jīng)濟(jì)性（FuelEconomy）整車重量(Weight)NVH安全保護(hù)（Security）制動(dòng)性（Brake）排放（Emission）變速箱換檔（ShiftQuality）冷卻性能（PTCooling)空調(diào)性能（ClimateControl）操縱性（VehicleDynamics）電器功能（Electrical/Electro）溫度場(chǎng)（HeatManagement）耐久性（Durability）人機(jī)工程（Ergonomics）整車工程開發(fā)通過性（Compliance）２０10年7月19ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!用于優(yōu)化安全系統(tǒng)設(shè)置輸入氣囊、安全帶參數(shù)Madymo輸出乘員參數(shù)頭部加速度胸部加速度前碰乘員保護(hù)——Madymo軟件應(yīng)用CAE技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用-選例用于評(píng)估兒童保護(hù)和兒童約束系統(tǒng)２０10年7月20ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!除霜除霧性能的分析仿真結(jié)果和除霜試驗(yàn)結(jié)果非常吻合，分析周期大幅度縮短?！笇?dǎo)設(shè)計(jì)改進(jìn)，提高除霜除霧效率S11榮獲J.D.POWER新車質(zhì)量調(diào)查緊湊車市場(chǎng)冠軍CAE進(jìn)展-CFDCAE技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用-選例２０10年7月21ＣＡＥ#6—哈爾濱CAE技術(shù)與汽車性能開發(fā)共24頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!臺(tái)架加載約束1-6自由度