汽车CAE分析是干嘛的？

CAE（Computer Aided Engineering）是计算机辅助工程的缩写，其概念很广，但汽车CAE主要是指工程设计中的分析计算和分析仿真，其核心是基于现代计算力学的有限单元分析技术。在汽车领域，CAE主要用于产品性能分析、预测和优化。本文将从汽车CAE概念、CAE分析流程、汽车CAE作用、汽车CAE强度分析内容这几个方面来系统地介绍汽车CAE分析。

一、汽车CAE的基本概念

汽车CAE主要是指工程设计中的分析计算和分析仿真，其核心是基于现代计算力学的有限单元分析技术。汽车CAE分析是一种针对特定类型的工程或汽车所开发的用于产品性能分析、预测和优化的方法。在汽车CAE分析中，需要使用图形软件对汽车工程或汽车产品进行实体建模，进而建立有限元分析模型。然后对有限元模型进行单元分析、有限元系统组装、有限元系统求解以及有限元结果生成。最后，根据汽车工程或汽车产品模型与设计要求，对有限元分析结果进行用户所要求的加工、检查，并以图形方式提供给用户，辅助用户判定计算结果与设计方案的合理性。

二、汽车CAE分析流程

汽车CAE分析流程主要包括前处理、有限元分析和后处理。前处理是指用图形软件对汽车工程或汽车产品进行实体建模，进而建立有限元分析模型。有限元分析是对有限元模型进行单元分析、有限元系统组装、有限元系统求解以及有限元结果生成。后处理是对汽车工程或汽车产品模型与设计要求，对有限元分析结果进行用户所要求的加工、检查，并以图形方式提供给用户，辅助用户判定计算结果与设计方案的合理性。

三、汽车CAE的作用

汽车CAE分析的作用是非常多的，主要包括以下几点：

1. 增加设计功能，借助计算机分析计算，确保产品设计的合理性，减少设计成本。

2. 缩短设计和分析的循环周期。

3. CAE分析起到的“虚拟样机”作用在很大程度上替代了传统设计中资源消耗极大的“物理样机验证设计”过程，虚拟样机作用能预测产品在整个生命周期内的可靠性。

4. 采用优化设计，找出产品设计最佳方案，降低材料的消耗或成本。

5. 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题。

6. 模拟各种试验方案，减少试验时间和经费。

7. 进行机械事故分析，查找事故原因。

四、汽车CAE强度分析内容

汽车CAE强度分析主要包括静力和拟静力的线性与非线性分析、线性与非线性动力分析等。静力和拟静力的线性与非线性分析包括对各种单一和复杂组合结构的弹性、弹塑性、塑性、蠕变、膨胀、几何大变形、大应变、疲劳、断裂、损伤，以及多体弹塑性接触在内的变形与应力应变分析。线性与非线性动力分析包括交变荷载、爆炸冲击荷载、随机地震荷载以及各种运动荷载作用下的动力时程分析、振动模态分析、谐波响应分析、随机振动分析、屈曲与稳定性分析等。