汽车CAE建模分析流程自动化论文解读与思考

卢晨霞，张立玲

(北汽股份研究院，北京101300)

目前CAE技术已经成为汽车研发的关键工具。CAE分析可加速优化设计、驱动问题的快速整改，从而实现研发成本的降低和研发周期的缩短。

每个整车车型的研发过程中，大约需要4-5轮CAE分析，每轮分析所包含的分析项通常在200项以上。而且大多数分析项需要进行繁琐的操作和复杂的参数设置，易发生人为错误，也不利于企业分析经验的传承。实现CAE建模与分析流程自动化后，用户只需输入简单指令，计算机便能够按照规范要求自动完成各种复杂操作，自动设置根据经验提炼出的各项参数。从而将繁琐的人工操作转化为自动实现，达到提升效率和规范操作的目的。

本文成果目前已在十个整车项目中应用，每轮车身CAE建模与分析约节省1500个工时，预计一个整车项目可节省工时6000个以上(如图所示)。

二次开发界面功能

二次开发节省时间对比

建模流程自动化后，每轮车身建模所需工时由1000个以上缩减至200个，建出错率减

少 80%以上。对于一个完整的车体建模过程，包括接收数据(CATIA数据及BOM表)、数据导入HyperMesh 软件、模型检査、网格划分、属性赋值、模型组装、建立焊点等几个部分。自动化CAE建模流程如下图所示，只有开始的接受数据、导入HyperMesh 和检查几何模型环节需要人工操作，其他环节都可以自动实现。

自动化CAE建模流程

本文已建立了完整的快速建模体系，目前已在10个在研整车项目中应用。每轮车身建模所需工时由1000个小时缩减至目前200个小时，建模出错率减少了90%以上。在CAE分析方面，已实现了10个最复杂CAE分析项的自动化，每轮CAE分析操作时间减少80%以上，每轮整车分析可节省约700小时的工时。

本文所开发的自动化工具不仅提高了工作效率，还确保按照规范要求执行操作，因此可减少人为错误发生的机率，提升分析结果的准确性。常规的CAE建模和分析工作实现自动化，可推动CAE程师的工作重点向非常规和创造性的工作转移。

企业在CAE分析方面通常都有多年的经验积累，这些经验可封装到工具程序中，从而实现经验的固化传承。CAE工程师只要按照规定的步骤进行简单操作就能快速完成建模和分析工作。本文所开发的流程自动化工具程序易于安装，只需把程序文本拷贝到指定目录下;其操作方式也易掌握，大部分情况下用户只需进行鼠标点击、键盘输入简单数据等操作。因此这一系列自动化工具不仅适用于CAE专业工程师，也可在其它专业(例如车身设计、底盘设计)推广。

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