试论汽车开发中的虚拟产品开发技术
汽车试验学第9章 汽车虚拟试验技术
二、整车系统NVH 分析 • （二）NVH分析 • 应用VPG技术，可在时域分析的基础上进行汽 车的振动、噪声和舒适性分析评价，获得模态/ 频率，噪声和声学响应分析的解决方案。 • 故整个分析过程的内容包括NVH分析模型的建 模方法、分析结果的FFT变换、关键频率的确定、 对应振型的显示方法、原设计的改进方法、改 进效果的评估等内容。
为结果和信息指定一个输出 （OUTPUT）文件
获取疲劳分析结果
二、整车系统NVH 分析
• NVH是指Noise（噪声）、Vibration（振动）和 Harshness（声振粗糙度），由于三者在车辆等机械中是 同时出现且密不可分。声振粗糙度是指噪声和振动的品 质，是描述人体对振动和噪声的主观感觉，不能直接用 客观测量方法来度量。由于声振粗糙度描述的是振动和 噪声使人不舒适的感觉，因此有人称Harshness为不平顺 性。又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使 人极不舒适的瞬态响应，因此也有人称Harshness为冲击 特性 • （一）汽车NVH特性研究的建模和评价方法 • 研究汽车的NVH特性首先必须利用CAE技术建立汽车动 力学模型，目前有多体系统动力学方法、有限元方法和 边界元方法等几种比较成熟的理论和方法。
第一节 汽车虚拟试验场
• VPG是ETA公司与各大汽车厂商合作，开发出的 整车仿真软件（如图），是专门针对整车分析而 开发的CAE仿真环境，可以进行整车的防撞性、 安全性、NVH和耐久性、等分析。VPG提供的模 型库、工具库及固化专家经验的自动化技术可将 整车仿真过程中的人员数量及其工作量降到最低。
汽车试验学
•
• • •
东北林业大学交通学院
主讲教师：
第九章
汽车虚拟试验技术
• 第一节 • 第二节
虚拟制造案例分析
虚拟制造的应用案例分析刘翠兰机械工程学院07机械2班， 20070876摘要：虚拟制造是建立在计算机图形学、仿真学、人工智能及高性能计算机系统等技术基础之上。
对汽车工程而言，虚拟制造既是一个高新的技术开发方法，更是一个复杂的仿真工具，借助虚拟制造建立的3D汽车模型准确性高，制造商可以按已获得的计算机数据直接进行大规模生产，广泛应用于汽车设计、实验方面。
关键词：虚拟制造，汽车工业汽车工业是国民经济建设中不可缺少的，经过几十年的引进、吸收、再创新技术，我国汽车行业已逐渐成长。
随着科学技术和生产技术的飞速发展，知识更新的速度加快，产品的生命周期缩短。
同时，市场对汽车产品的性能、规格、品种不断提出新的要求，因此，企业必须提高设计新产品的能力和对市场的快速反应能力，大幅度缩短产品研制开发周期和制造周期，快速灵活地组织设计和生产，不断开发研制适应消费者需求变化的产品。
目前，我国汽车工业与国外著名企业相比，在技术储备、装备水平以及新产品开发研制能力等诸多方面都存在很大差距。
由此看来，传统的设计制造方法显然已远远不能满足要求，必须不断消化吸收国际新技术、新工艺，充分利用现代的设计、制造手段——重点是采用优化设计和CAD/CAM技术以及虚拟制造技术来进行产品设计和制造，以技术的创新为先驱带动产品的创新。
1 虚拟制造技术1.1 虚拟制造技术产生及概要虚拟制造技术（Virtual Manufacturing Technology，VMT）是进入90年代提出的新概念。
它建立在虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术基础之上。
虚拟现实是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境。
VMT是由多学科先进知识形成的综合系统技术，它以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程统一建模，在计算机上对产品从设计、加工和装配、检验、使用等整个生命周期进行模拟和仿真。
在产品设计阶段，实时并行地模拟出产品未来制造过程及其对产品设计的影响，预测产品性能、产品制造成本、产品的可制造性，从而更有效、更经济灵活地组织生产，是工厂和车间的资源得到合理配置，以达到产品的开发周期和生产成本的最小化、产品设计质量的最优化，生产效率的最高化等目的，实现快速有效的响应市场。
浅析虚拟样机技术的自卸车举升机构仿真与优化
浅析虚拟样机技术的自卸车举升机构仿真与优化1 前言在传统的产品设计与开发中, 一般在完成概念设计、方案论证和产品设计后, 还要进行样机试制及验证。
随着计算机辅助设计(CAD)技术的成熟及大规模推广应用, 虚拟样机技术逐渐成熟起来。
借此工程技术人员可以在计算机上建立机械系统的模型, 伴之以三维可视化处理, 模拟在现实环境下系统的运动和动力特性, 并根据仿真结果优化系统的设计, 以在设计早期确定关键的设计参数、缩短开发周期, 降低成本、提高产品质量。
自卸车作为一种专用汽车, 其生产具有小批量、多品种的特点, 根据用户产品的特殊要求其举升机构有不同的结构形式和性能指标。
这就要求生产厂家应能根据用户的需求迅速作出反应, 设计生产出满足用户需求的产品来。
使用虚拟样机技术(软件采用目前世界上著名的多体系统动力学分析软件ADAMS)对自卸车举升机构进行仿真参数化处理, 进行优化设计, 这样不但可以大大加快产品的开发速度, 还可以实现用户对产品的定制。
下面就以S T3140 型自卸车(举升机构为前推连杆放大式)为例, 对整个设计过程进行详述。
2 建立自卸车举升机构的虚拟样机2 .1 建立自卸车的虚拟样机模型对于样机的建模, 由于ADMAS 软件的实体建模功能不强, 所以笔者在UG 软件中建立起自卸车的三维实体模型, 通过Parasolid 数据内核将数据转换到ADAMS 中。
而对于举升机构的关键构件如三角板、拉杆和油缸等, 直接在ADAMS 中建模。
2 .2 样机模型的抽象为了简化模型, 可将自卸车举升机构的样机模型抽象成等效模型。
:以车厢与副车架的铰支点O 为原点建立坐标系, ABC 为三角板、BD 为拉杆、CE 为油缸。
在A点三角板与车厢铰接, 在B 点三角板与拉杆铰接, 在C 点三角板与油缸铰接, 在D 点拉杆与车厢铰接, 在E 点油缸与副车架铰接。
ABCDE 、ABCDE 分别为举升机构举升前、后的位置。
工业设计中的虚拟样机技术
工业设计中的虚拟样机技术在工业设计领域中，虚拟样机技术正发挥着越来越重要的作用。
虚拟样机技术是指通过计算机软件和硬件模拟真实产品的外观、结构和功能，以便在产品开发过程中进行设计验证、检测和模拟。
本文将介绍虚拟样机技术的优势、应用领域以及未来发展趋势。
一、虚拟样机技术的优势虚拟样机技术相对于传统的物理样机具有以下几个显著的优势。
1. 时间和成本的节省传统的物理样机需要进行制造、组装和测试，耗费宝贵的时间和大量的成本。
而虚拟样机技术只需要在计算机软件中进行模拟和验证，节省了制造样机所需的时间和成本。
2. 设计灵活性和可迭代性虚拟样机技术可以快速生成多个设计方案，并通过模拟和优化来选择最佳设计方案。
设计师可以轻松地对产品进行修改、优化和迭代，不受物理样机制造和测试的限制。
3. 设计评估和决策的可靠性通过虚拟样机技术，设计师可以对产品进行多方面的评估和分析，包括结构强度、运动学、流体力学等。
这使得设计师能够更加准确地评估设计方案的性能和可行性，并作出更加可靠的决策。
二、虚拟样机技术的应用领域虚拟样机技术广泛应用于各个工业设计领域，包括汽车、航空航天、医疗器械、消费电子等。
以下将以汽车工业为例，介绍虚拟样机技术的具体应用。
1. 汽车外观设计虚拟样机技术可以通过建立三维模型和材质贴图等手段，模拟汽车外观设计的效果。
设计师可以在计算机上进行各种细节的调整和修改，包括车身线条、轮毂造型、灯光效果等，以验证设计方案的可行性和吸引力。
2. 汽车结构设计虚拟样机技术可以对汽车结构进行强度分析和优化，以确保车身在各种工况下的强度和安全性。
设计师可以通过模拟车辆在碰撞、翻滚等事故情况下的反应，进行结构的改进和优化，提高汽车的安全性能。
3. 汽车动力系统设计虚拟样机技术可以对汽车动力系统进行模拟和优化，以提高汽车的燃油经济性和性能表现。
设计师可以通过模拟发动机的工作特性、传动系统的效率等，为汽车动力系统的设计和调校提供准确的数据和评估。
虚拟Cubing技术在汽车研发中的应用
Auto Manufacture | 汽车制造微信号 auto1950 / 2021年 第 5 期43虚拟Cubing 技术在汽车研发中的应用吕志成，秦红生，宋仁军，刘冬奇瑞商用车（安徽）有限公司 安徽芜湖 241000摘要：随着科技的发展，汽车尺寸工程及匹配技术（Matching Build ）得到越来越广泛的应用，其中车身匹配DTS 的一致性也越发受到重视，目前用匹配主模型检具（Cubing ）作为匹配的工具控制车身DTS 的达成率已经成为各大主机厂的标准配置，但Cubing 解决匹配DTS 极有可能会由于单个零件的独特性偏差产生对整个匹配系统判断的误差，并且匹配零件的种类越多越多，这种误差存在的可能行越大。
本文主要阐述利用虚拟Cubing 技术解决实际匹配问题，并指导零件整改的过程。
关键词：尺寸工程；Cubing ；DTS随着时代的发展和进步，人们的消费水平越来越高，对汽车的车身设计也越来越看重。
为了实现产品在市场上有强劲的竞争力，很多车企都在产品研发初期就制定了Cubing 开发方案，利用Cubing 的开发缩短产品开发周期、降低成本，提升制造过程效率等。
汽车综合匹配介绍1.综合匹配综合匹配简称MB （Match Build ），包含内外饰综合匹配和车身综合匹配，通过三坐标、白光扫描、检具、Cubing （主模型）及Meister bocke （综合匹配样架）等测量工具及设备，对零部件的尺寸、外观等进行评价，分析缺陷产生的原因，指导模具改进、工装调试、工艺参数优化及产品设计技术规范的更改。
内外饰综合匹配主要应用Cubing 开展，Cubing 就是按照1:1比例加工的铝合金整车模型，可以进行内外饰零件的安装，也可以实现标准模板与实物零件之间的互换装配，直观的对汽车内外饰零件设计及制造尺寸进行评价。
车身综合匹配，主要是利用综合匹配样架Meisterbock 开展的，Meisterbock 是根据RPS 定位系统开发的一套定位和夹紧机构，它由一组测量支架构成，可以通过不同支架的组合，实现对所有白车身冲压件进行定位，并通过铆接的形式，从单件到总成，再到车身骨架总成，最后完成整个白车身的制作，主要用于白车身零部件的匹配，直观地对白车身零部件设计及制造尺寸进行评价。
汽车零件生产中的仿真与模拟技术应用
汽车零件生产中的仿真与模拟技术应用随着汽车产业的快速发展，汽车零件的生产变得越来越重要。
为了提高生产效率和产品质量，仿真与模拟技术成为了汽车零件生产过程中不可或缺的一部分。
本文将探讨汽车零件生产中仿真与模拟技术的应用，以及其在提高效率、降低成本和改进设计方面的作用。
一、产品设计与开发在汽车零件生产过程中，产品的设计与开发是至关重要的环节。
通过仿真与模拟技术，工程师可以在计算机上进行虚拟设计和测试，以验证产品的性能和可行性。
例如，利用有限元分析方法可以对汽车零件的强度、刚度和耐用性进行精确预测。
这样一来，设计师可以在实际制造之前发现并解决潜在的问题，从而减少开发周期和成本。
二、制造过程优化汽车零件的制造过程通常是复杂且需要高度精确的。
通过仿真与模拟技术，制造商可以通过虚拟环境进行制造过程的优化和调整。
例如，借助计算机辅助工艺规划（CAPP）系统，可以对汽车零件的生产工艺进行全面仿真和优化，从而提高生产效率、降低成本和改善产品质量。
三、性能测试与验证汽车零件的性能验证是保证产品质量的重要环节。
通过仿真与模拟技术，可以在计算机上模拟各种不同的工况和条件，并对汽车零件的性能进行准确评估。
例如，在发动机的开发过程中，可以利用三维流体动力学仿真技术对气缸的燃烧过程进行模拟，以评估发动机的燃烧效率和排放性能。
这样一来，可以迅速发现并解决潜在的问题，提高产品的可靠性和性能。
四、故障诊断与维修汽车零件的故障诊断与维修是维持汽车良好运行的重要环节。
通过仿真与模拟技术，可以开发出虚拟的故障诊断系统，并对汽车零件进行故障模拟和维修方案验证。
例如，在发动机的故障诊断过程中，可以利用模型仿真技术对发动机各个传感器和执行器的工作状态进行模拟，以排查和解决故障。
这样一来，可以大大提高诊断的准确性和效率，节约维修成本和时间。
综上所述，汽车零件生产中的仿真与模拟技术在产品设计与开发、制造过程优化、性能测试与验证以及故障诊断与维修等方面发挥着重要作用。
汽车研发试验数字化平台的构建与发展趋势
汽车研发试验数字化平台的构建与发展趋势摘要：通过分析汽车研发试验数字化平台的构建与发展趋势。
介绍汽车研发试验的背景和意义，以及数字化平台在其中的重要性。
详细阐述汽车研发试验数字化平台的构建。
探讨汽车研发试验数字化平台的发展趋势。
总结出汽车研发试验数字化平台的现状和未来趋势，并对其发展前景进行了展望。
关键词：汽车研发试验，数字化平台，人工智能，云计算，虚拟现实汽车作为现代社会的主要交通工具，其性能和可靠性直接关系到人们的出行安全和生活质量。
汽车研发和制造过程中需要进行大量的试验。
传统研发试验方法存在着效率低下、成本高昂等缺点，而数字化技术的发展为汽车研发试验带来了新的解决方案。
数字化平台可以利用先进的信息技术，实现研发试验的高效管理和优化，降低成本和风险。
本文旨在探讨汽车研发试验数字化平台的构建与发展趋势，以期为汽车行业的创新发展提供参考和借鉴。
一、汽车研发试验数字化平台背景及现状随着科技的不断进步，数字化技术逐渐渗透到汽车研发试验领域。
数字化平台通过高度集成的信息和通信技术，可以大幅提升汽车研发试验的效率和质量。
数字化平台可以实现信息的快速传递和共享，使得各个部门之间的沟通更加便捷高效。
数字化平台可以提供强大的数据分析和处理能力，帮助研发人员更好地理解车辆性能和问题所在。
数字化平台还可以实现对复杂系统的建模和仿真，为汽车研发提供更准确的预测和评估。
在汽车研发试验中，数字化技术的应用已经取得了显著的成果。
例如，通过虚拟样机技术，可以在计算机上构建出完整的汽车模型，并进行各种性能测试和故障模拟。
不仅可以提高测试效率，还可以减少实际试验的成本和风险。
利用大数据分析和机器学习算法，可以对海量数据进行挖掘和分析，发现潜在的问题和改进空间。
二、汽车研发试验数字化平台构建2.1系统架构和基本组成汽车研发试验数字化平台是一个综合性的系统，通过硬件基础设施、软件基础结构和网络通信等多个关键部分的协同作用，为汽车研发提供了强大的支持。
汽车VPD技术面面观
汽车VPD技术面面观作者：MSC.Software安全性问题竞争优势全球汽车工业对汽车安全性越来越重视，与安全强制法规相关的试验也在大量增加。
目前碰撞安全问题在碰撞前、碰撞中和碰撞后阶段同时展开研究。
在碰撞前阶段利用主动避撞系统；在碰撞中阶段利用车身结构、气囊展开、安全带张紧等措施减小伤害；在碰撞后阶段，主要关心油箱是否破裂以防止爆炸或起火。
MSC.Software虚拟产品开发设计能够对每一个阶段进行设计研究。
碰撞前阶段避免碰撞发生当然是车辆交通中最有效的降低伤亡的方法。
而车辆的行为，例如车辆打滑、侧翻、或者车轮遇到冰路面将会发生何种状况等等可以利用虚拟样机来预测。
在ADAMS/Car中结合多刚体和控制的仿真可以模拟从主动悬架到ABS制动器等系统的试验来增加主动安全性。
通过同步调整机械、控制系统对车辆进行优化，可以大大缩短设计周期。
碰撞中阶段一旦碰撞不可避免，气囊展开和座椅安全带的预张紧就成为减小伤害的关键因素，虚拟产品开发能够对这些系统进行优化。
气囊展开可以利用SimOffice中的MSC Dytran，安全带约束系统的力可以利用多体仿真分析软件。
在样车建造和法规试验之前进行虚拟试验可以大大地降低开发费用。
法规试验中车辆各种性能可以用SimOffice中提供的有限元方法来进行精确地预测和研究。
碰撞仿真流程通常需要大量人力，管理仿真产生的海量数据也是一个挑战。
模型组装、质量检查、定义工况、报告准备等方面如果引入流程自动化和数据管理则可以节省大量的人力。
MSC.Software是领先的流程管理和自动化工具供应商，其产品MSC SOFY 和MSC SimManager 都提供了汽车碰撞流程自动化的环境。
将工作流程确定下来并进行客户化配置后，软件工具可以自动地生成代码来指导用户完成工作流程。
例如，德国宝马(BMW)公司利用MSC SimManager建立碰撞仿真自动化流程，管理海量仿真数据，并且可以和供应商合作，使供应商可以上载各自相关的部件。
虚拟产品开发与虚拟样机技术
虚拟产品开发与虚拟样机技术摘要：虚拟产品开发与虚拟样机技术是现代产品设计和制造领域中的一种新型技术。
通过虚拟样机技术可以预先展示产品设计效果、验证产品设计的合理性、评估产品制造的可行性，从而加速产品开发流程，降低产品研发成本，提高产品质量和市场竞争力。
本文将对虚拟产品开发与虚拟样机技术的概念、发展历程、技术特点及应用进行详细介绍和分析，探讨虚拟样机技术在产品研发中的优势和局限性，并展望虚拟样机技术在将来的发展前景。
关键词：虚拟产品开发；虚拟样机技术；产品设计；制造领域；研发成本；市场竞争力；发展前景正文：一、虚拟产品开发与虚拟样机技术的概念虚拟产品开发是利用计算机等现代信息技术手段，对产品的设计、制造和检验等全过程进行模拟计算和虚拟仿真，以达到快速、高效、精准地实现产品开发的目的。
虚拟样机技术是指在产品设计和制造过程中，利用计算机和虚拟现实技术，对产品的形态、结构、性能等方面进行虚拟仿真，以确定产品的形态、性能、制造工艺等基本技术参数。
二、虚拟产品开发与虚拟样机技术的发展历程虚拟产品开发和虚拟样机技术的发展可以追溯到上世纪60年代。
20世纪70年代中期，由于计算机技术的发展和CAD技术的日益成熟，虚拟产品开发开始萌芽。
20世纪90年代，随着虚拟现实技术的应用和虚拟样机技术的引入，虚拟产品开发和虚拟样机技术在航天、汽车、机械制造等行业中得到广泛应用。
21世纪以来，随着计算机性能和网络技术的快速提高，并且由于竞争的激烈，产品研发过程的周期迅速缩短，虚拟产品开发和虚拟样机技术开始向各行业全面渗透。
三、虚拟产品开发与虚拟样机技术的技术特点虚拟产品开发和虚拟样机技术的技术特点有以下几个方面：1.模型设计自由灵活：虚拟样机技术可以对产品模型的形态、结构、性能等参数进行精准、灵活设计，大大节省了试制费用和试制时间。
2.高保真度：虚拟样机技术的仿真结果可以做到高保真度，并且可以对产品性能指标进行精准评估和仿真。
你是如何理解虚拟制造的-试举例说明它在工业中的应用前景
虚拟现实（Virtual Reality）技术是使用感官组织仿真设备和真实或虚幻环境的动态模型生成或创造出人能够感知的环境或现实，使人能够凭借直觉作用于计算机产生的三维仿真模型的虚拟环境。
基于虚拟现实技术的虚拟制造（Virtual Manufacturing）技术是在一个统一模型之下对设计和制造等过程进行集成，它将与产品制造相关的各种过程与技术集成在三维的、动态的仿真真实过程的实体数字模型之上。
其目的是在产品设计阶段，借助建模与仿真技术及时地、并行地、模拟出产品未来制造过程乃至产品全生命周期的各种活动对产品设计的影响，预测、检测、评价产品性能和产品的可制造性等等。
从而更加有效地、经济地、柔性地组织生产，增强决策与控制水平，有力地降低由于前期设计给后期制造带来的回溯更改，达到产品的开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最大化。
虚拟制造也可以对想象中的制造活动进行仿真，它不消耗现实资源和能量，所进行的过程是虚拟过程，所生产的产品也是虚拟的。
虚拟制造技术的应用将会对未来制造业的发展产生深远影响，它的重大作用主要表现为：●运用软件对制造系统中的五大要素（人、组织管理、物流、信息流、能量流）进行全面仿真，使之达到了前所未有的高度集成，为先进制造技术的进一步发展提供了更广大的空间，同时也推动了相关技术的不断发展和进步。
●可加深人们对生产过程和制造系统的认识和理解，有利于对其进行理论升华，更好地指导实际生产，即对生产过程、制造系统整体进行优化配置，推动生产力的巨大跃升。
●在虚拟制造与现实制造的相互影响和作用过程中，可以全面改进企业的组织管理工作，而且对正确作出决策有不可估量的影响。
例如：可以对生产计划、交货期、生产产量等作出预测，及时发现问题并改进现实制造过程。
●虚拟制造技术的应用将加快企业人才的培养速度。
我们都知道模拟驾驶室对驾驶员、飞行员的培养起到了良好作用，虚拟制造也会产生类似的作用。
例如：可以对生产人员进行操作训练、异常工艺的应急处理等。
模拟仿真技术在智能网联汽车开发中的作用
电子产品世界模拟仿真技术在智能网联汽车开发中的作用The role of simulation technology in the development of intelligent connected vehicle张 飞，王金桥，靳慧鲁 （奇瑞汽车新能源汽车股份有限公司,安徽 芜湖 241002）摘 要：本文介绍了智能网联汽车的发展现状，阐述了模拟仿真的重要性，并围绕当前热门模拟仿真技术趋势进行了对比分析，基于公司产品规划角度，分析了模拟仿真技术在智能网联汽车开发中的作用，提出了智能网联汽车开发建议，为智能网联技术的发展规划提供了一定指导。
关键词：智能网联；模拟发展；规划；开发流程0 引言智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术的新一代汽车[1-2]。
从国家产业发展层面以及市场需求来看，以车辆安全为核心目标的智能网联汽车技术必将受到越来越多的重视，国家智能网联汽车发展规划路线图指出，到2025年，我国部分自动驾驶、有条件自动驾驶智能网联汽车将有望占当年汽车市场销量的50%，高度自动驾驶智能网联汽车开始进入市场（如图1~3）。
根据国家智能网联发展规划，我们可以得出以下结论。
①智能网联汽车从单车智能化逐步向智能化与网联化融合的方向发展；图１ 智能网联汽车发展里程碑图２ 智能网联汽车总体技术路线图（１）图３ 智能网联汽车总体技术路线图（２）设计应用esign & ApplicationD②自动驾驶推动新型电子电气架构演进，软件定义、数据驱动汽车将成为未来发展趋势；③智能网联汽车新技术在特定场景优先得到实践应用，随着技术不断验证与成熟，逐步向城市及郊区道路、高速公路等场景拓展；④未来路侧基础设施将加速智能化进程，连接云控平台与智能网联汽车将形成多级化智能网联交通体系。
1 智能网联架构及开发流程与传统的燃油汽车和电动汽车不同，智能网联汽车的开发更加注重整车智能行驶性能开发和控制系统开发，核心是其控制系统中的控制策略、算法、软件、硬件、测试的开发。
《汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计研究》范文
《汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计研究》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，汽车风挡玻璃模具型面的设计成为了决定汽车性能和外观的关键因素。
如何设计出更为科学、高效、准确的模具型面，已成为行业内的重要研究方向。
因此，本文对汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计进行研究，以提高模具的设计效率和准确性。
二、汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计技术1. 虚拟设计技术概述虚拟设计技术是一种基于计算机技术、仿真技术和设计理论的新型设计方法。
通过虚拟设计技术，设计师可以在计算机上完成产品的三维建模、仿真分析、优化设计等过程，从而实现产品的快速设计和优化。
在汽车风挡玻璃模具型面的设计中，虚拟设计技术具有以下优势：（1）提高设计效率：通过计算机辅助设计软件，设计师可以在短时间内完成复杂的三维建模和仿真分析，大大提高了设计效率。
（2）降低设计成本：通过虚拟设计技术，可以在设计阶段对产品进行仿真分析，及时发现和解决问题，避免了实际制造过程中的成本浪费。
（3）提高设计精度：通过精确的三维建模和仿真分析，可以更加准确地反映产品的实际性能和外观，提高了设计的精度和可靠性。
2. 汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计流程汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计流程主要包括以下几个步骤：（1）需求分析：根据汽车的性能和外观要求，确定风挡玻璃模具型面的设计需求。
（2）三维建模：利用计算机辅助设计软件，根据需求进行三维建模。
（3）仿真分析：通过仿真软件对三维模型进行仿真分析，包括力学分析、热学分析、光学分析等。
（4）优化设计：根据仿真分析结果，对三维模型进行优化设计，提高产品的性能和外观。
（5）验证与评估：通过实际试验或再次仿真分析对优化后的设计进行验证与评估，确保设计的准确性和可靠性。
三、汽车风挡玻璃模具型面虚拟设计的实践应用在汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计中，需要注意以下几点：1. 精确的三维建模：通过精确的三维建模技术，准确反映风挡玻璃模具型面的几何形状和尺寸。
汽车CAE技术的新进展——虚拟试验场(VPG)技术
汽车CAE技术的新进展——虚拟试验场(VPG)技术CAE技术在飞速发展，非线性软件功能有了很大的提高，计算机硬件也提供了足够的支持，所以CAE技术满足上述汽车现代设计要求是可能的。
美国工程技术合作公司（ETA公司）推出的虚拟试验场技术（VIRTUAL PROVING GROUND ，以下简称VPG技术）即是针对上述要求发展的实用软件。
一、概述现代汽车对结构设计提出了越来越高的要求，汽车结构分析已不满足于结构线性弹性分析。
实际上汽车结构系统中大量存在非线性结构，例如发动机、驾驶室橡胶支承、悬挂大变形、零部件间连接的能量缓冲等。
在产品要求精益设计的条件下，只应用线性分析普遍感到不足。
产品开发要求CAE更多地考虑非线性影响。
其次，汽车零部件结构分析的一个难点是分析载荷的不定因素，大量零部件结构实际所受到的载荷到底是多大，往往很难明确给出。
对此过去往往应用对比分析法，但这越来越不适应越来越高的设计要求。
第三，汽车产品设计已进入有限寿命设计阶段，这要求汽车在设计的使用期内，整车和零部件完好，不产生疲劳破坏，而达到使用期后（例如轿车一般设计寿命为八年），零部件尽可能多地达到损伤，以求产品轻量化，节约材料和节省能源。
这也对CAE分析提出了使用真实载荷的要求。
汽车整车性能，如舒适性、行驶操纵稳定性分析也不仅仅满足于结构刚性简化，还要求考虑结构变形刚度影响，进行整车非线性系统分析，以达到动态参数设计的目标。
CAE技术在飞速发展，非线性软件功能有了很大的提高，计算机硬件也提供了足够的支持，所以CAE技术满足上述汽车现代设计要求是可能的。
美国工程技术合作公司（ETA公司）推出的虚拟试验场技术（VIRTUAL PROVING GROUND ，以下简称VPG技术）即是针对上述要求发展的实用软件。
二、VPG技术VPG技术是汽车CAE技术领域中一个很有代表性的进展。
1．分析对象不再是分开的各个零部件，而是包括车身FEM模型、悬挂系（弹簧、减振器、动力控制臂）、转向梯形、车轮轮胎等整车非线性系统模型。
整车NVH性能开发中的CAE技术综述
整车NVH性能开发中的CAE技术综述一、本文概述随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车品质的要求日益提高，整车的NVH（Noise, Vibration, and Harshness，即噪声、振动与声振粗糙度）性能已成为评价汽车品质的重要指标。
为了满足市场的需求和提升产品竞争力，整车NVH性能开发显得尤为关键。
在这个过程中，计算机辅助工程（CAE）技术以其高效、精准的特点，成为了NVH性能开发中不可或缺的工具。
本文旨在对整车NVH性能开发中的CAE技术进行全面综述。
我们将对NVH性能的重要性和影响因素进行简要介绍，以便更好地理解CAE技术在NVH性能开发中的应用背景。
接着，我们将重点分析CAE 技术在整车NVH性能开发中的应用现状，包括其在噪声控制、振动分析和声振粗糙度优化等方面的具体应用。
我们还将探讨CAE技术在NVH性能开发中的优势和局限性，以及未来可能的发展方向。
通过本文的综述，我们期望能够为从事整车NVH性能开发的工程师和研究人员提供有益的参考和启示，推动CAE技术在整车NVH性能开发中的进一步应用和发展。
二、NVH性能开发概述NVH（Noise, Vibration, and Harshness）性能是评价汽车乘坐舒适性的重要指标，涵盖了车内噪音、振动以及冲击等感觉。
随着消费者对汽车舒适性要求的日益提高，NVH性能的开发和优化在整车开发中占据了越来越重要的地位。
NVH性能开发不仅涉及到车辆设计、制造、试验等多个环节，还涵盖了声学、振动理论、材料科学等多个学科领域。
在整车NVH性能开发中，CAE（Computer-Aided Engineering）技术以其高效、精确的特点，成为了不可或缺的工具。
CAE技术可以对车辆的NVH性能进行仿真分析和预测，帮助工程师在车辆设计阶段就发现并解决潜在的NVH问题，避免了后期物理样车试验的繁琐和高昂成本。
同时，CAE技术还可以对不同的设计方案进行快速比较和优化，提高了整车的NVH性能开发效率。
汽车产品设计制造中CAE技术的运用
汽车产品设计制造中CAE技术的运用【摘要】现代汽车产品设计制造中，CAE技术的应用已经成为一个重要的趋势。
本文从CAE技术在汽车设计、制造、测试、优化和创新中的应用进行了详细介绍。
通过CAE技术，汽车设计师和工程师可以在虚拟环境下进行各种仿真分析，以提高设计效率和降低生产成本。
CAE技术也为汽车产品测试和优化提供了更加精准和可靠的工具。
未来，随着CAE技术的不断发展和完善，汽车产品的设计和制造将更加高效和精密。
CAE技术对汽车行业的影响是深远的，它将推动汽车制造业的发展，促进汽车产品的创新和提升。
汽车产品设计制造中CAE技术的前景看好，将对整个行业产生积极的影响。
【关键词】CAE技术，汽车产品设计，制造，测试，优化，创新，发展前景，影响。
1. 引言1.1 汽车产品设计制造中CAE技术的运用汽车产品设计制造中CAE技术的运用越来越广泛，成为汽车行业不可或缺的重要技术之一。
CAE技术（Computer-Aided Engineering）是利用计算机进行工程设计和分析的一种方法，在汽车领域中起着至关重要的作用。
通过CAE技术，工程师们能够在设计阶段对汽车进行模拟和优化，从而提高汽车的性能、质量和安全性。
在汽车产品设计中，CAE技术可以帮助工程师在虚拟环境中对汽车进行各种性能测试，如强度分析、碰撞测试、流体动力学分析等，以确保汽车设计的合理性和可靠性。
CAE技术还可以帮助工程师进行多次虚拟试验，节省成本和时间，加快产品开发周期。
在汽车制造中，CAE技术可以帮助工程师优化生产工艺，提高生产效率和质量。
通过模拟和分析，工程师能够找出生产中可能存在的问题，并提前进行调整和改进。
CAE技术在汽车产品设计和制造中的应用不断扩大和深化，为汽车行业带来了更多的创新和发展机遇。
随着科技的不断进步和发展，CAE技术在汽车行业中的作用和意义将会变得越来越重要。
2. 正文2.1 CAE技术在汽车设计中的应用CAE技术在汽车外观设计中的应用。
汽车仿真技术简介介绍
仿真技术为设计师提供了更多 的自由度和灵活性，支持创新
设计方案的探索和验证。
02
汽车仿真技术的类型
动力学仿真
定义与目的
应用领域
动力学仿真主要关注汽车的运动学和动力 学行为，用于预测和分析车辆在各种驾驶 条件下的性能。
该仿真技术广泛应用于车辆操控稳定性、 制动性能、悬挂系统优化等方面。
关键技术
挑战与前景
仿真技术的发展历程
早期的物理仿真
早期的仿真技术主要依赖于物理模型和实验数据，通过搭建物理 模型来预测系统行为。
计算机仿 代了物理仿真，提高了效率和精度。
近年来的技术进步
近年来，仿真技术不断引入新的方法和技术，如多物理场耦合仿真 、大数据驱动的仿真等，提高了仿真的准确性和效率。
应用于汽车的外部流场分析、风噪预测、涉水性能评估等 场景。
关键技术
涉及计算流体动力学（CFD）、湍流模型、流体-结构交 互等关键技术。
挑战与前景
流体仿真的计算资源需求大，且需要平衡模拟精度与计算 成本。未来，随着高性能计算和算法的发展，流体仿真有 望更加普及和精确。
控制系统仿真
定义与目的
控制系统仿真聚焦于车辆的控制系统设计和验证 ，通过模拟控制系统的行为来评估其性能和稳定 性。
涉及多体系统动力学、轮胎模型、空气动 力学等关键技术的应用与结合。
准确模拟复杂环境下的车辆动力学行为仍 是挑战，但随着算法和计算资源的进步， 未来有望实现更高精度的实时仿真。
流体仿真
定义与目的
流体仿真主要关注汽车与流体的相互作用，包括空气动力 学、水动力学等，以评估车辆在流体环境中的性能。
应用领域
汽车仿真技术简介介 绍
汇报人： 日期:
汽车CAE技术的新进展虚拟试验场PG技术
汽车CAE技术的新进展虚拟试验场PG技术newmaker在现代设计流程中，CAE是创造价值的中心环节，要使CAE的作用达到最大化，需将其融入到设计全流程中，并对复杂设计对象进行“真实模拟”。
VPG技术已使这样的设计流程变为现实。
并且VPG技术和传统CAE技术相比有很大的进步，分析使用方法也大为简化和方便了。
一、概述现代汽车对结构设计提出了越来越高的要求，汽车结构分析已不满足于结构线性弹性分析。
实际上汽车结构系统中大量存在非线性结构，例如发动机、驾驶室橡胶支承、悬挂大变形、零部件间连接的能量缓冲等。
在产品要求精益设计的条件下，只应用线性分析普遍感到不足。
产品开发要求CAE更多地考虑非线性影响。
其次，汽车零部件结构分析的一个难点是分析载荷的不定因素，大量零部件结构实际所受到的载荷到底是多大，往往很难明确给出。
对此过去往往应用对比分析法，但这越来越不适应越来越高的设计要求。
第三，汽车产品设计已进入有限寿命设计阶段，这要求汽车在设计的使用期内，整车和零部件完好，不产生疲劳破坏，而达到使用期后（例如轿车一般设计寿命为八年），零部件尽可能多地达到损伤，以求产品轻量化，节约材料和节省能源。
这也对CAE分析提出了使用真实载荷的要求。
汽车整车性能，如舒适性、行驶操纵稳定性分析也不仅仅满足于结构刚性简化，还要求考虑结构变形刚度影响，进行整车非线性系统分析，以达到动态参数设计的目标。
CAE技术在飞速发展，非线性软件功能有了很大的提高，计算机硬件也提供了足够的支持，所以CAE技术满足上述汽车现代设计要求是可能的。
美国工程技术合作公司（ETA公司）推出的虚拟试验场技术（VIRTUAL PROVING GROUND ，以下简称VPG技术）即是针对上述要求发展的实用软件。
二、VPG技术VPG技术是汽车CAE技术领域中一个很有代表性的进展。
1．分析对象不再是分开的各个零部件，而是包括车身FEM模型、悬挂系（弹簧、减振器、动力控制臂）、转向梯形、车轮轮胎等整车非线性系统模型。
虚拟试验场(VPG)技术
虚拟试验场(VPG)技术虚拟试验场(VPG)技术-汽车CAE技术的最新进展一前言现代汽车工程对结构设计提出了越来越高的要求，汽车结构CAE分析已不满足于结构线弹性分析。
实际上汽车结构系统中的确存在大量非线性结构问题，汽车产品精益设计要求CAE分析更多地考虑非线性系统的影响。
其次，零部件分析虽然是最普遍的分析，但是汽车是一个由成千上万个零部件组成的大型系统，部件间存在极为复杂的力和变形作用关系，人为地假定这个受力关系显然不能满足现代汽车设计要求。
第三CAE分析结果和加载直接相关，没有统一的载荷标准就无法准确评价分析结果。
汽车系统的工作条件是随机的，CAE分析中引进统一地、标准的道路载荷是行业的普遍要求。
第四，分析对象大型化，分析工作迫切要求提高建模效率和模型精度，特别是标准部件（例如轮胎）模型标准化和数据库化。
第五，系统分析已经不能满足于刚体模型，需要考虑系统部件的柔度进行动力学仿真。
强度分析也需要知道在结构运动过程中的应力响应。
这就提出在非线性系统分析模型中同时存在刚体、柔体、铰、弹簧和阻尼部件，同时进行显式和隐式有限元分析。
最后，随着汽车产品对安全、节能、清洁、舒适化的更高要求，分析内容从过去的结构分析、优化设计向碰撞仿真、NVH评价、有限寿命方面发展，汽车系统全面仿真已进入实用阶段，虚拟样机开始普及。
现代汽车工程对CAE 提出了新的要求，并且将提出更高的要求。
CAE 行业只有适应这种挑战才能得到发展。
二现代非线性软件述评面对前述汽车工程对CAE软件的要求，CAE 软件业的第一个应对是纷纷发展大型高度非线性软件。
目前在世界范围内，发展最早、理论最坚实、方法最完全、能够同时进行显式和隐式有限元分析、采用超并行处理、在汽车业中用户最多的当数LS-DYNA 。
鉴于汽车CAE界对大型高度非线性软件LS-DYNA已有全面了解，这里就不多重述。
大型商业化通用高度非线性软件，一般是面对全工程界的。
从道理上讲，功能虽然有别，但是大体上是可以满足本文第一节所提及的汽车CAE 分析要求，或部分要求。
虚拟现实技术在汽车制造中的模拟仿真
驾驶体验模拟： 通过虚拟现实 技术为消费者 提供模拟驾驶 体验，增强消 费者购车信心。
真实模拟：虚拟现 实技术可以真实地 模拟汽车制造过程， 提供更真实的体验。
实时交互：用户可 以在虚拟环境中实 时交互，进行操作 和测试，提高工作 效率。
节约成本：通过虚 拟仿真，可以减少 物理样机的制造和 使用，降低成本。
拓展应用领域：虚拟现实技术在智能制造领域的应用前景非常广阔，可以应用于机械设计、 汽车制造、航空航天等领域。
未来发展前景：随着技术的不断进步，虚拟现实技术在汽车制造中的应用将更加广泛。 推广趋势：从当前的趋势来看，虚拟现实技术将会在汽车行业中得到广泛应用。 应用领域：虚拟现实技术在汽车制造中可以应用于设计、生产、测试等各个环节。 技术优势：虚拟现实技术可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量等。
推动汽车产业升级：虚拟仿真技术可以促进汽车产业的科技创新和发展，推动产业升级和转型。
降低研发成本 提高产品质量 优化产品设计 加速产品上市时间
虚拟现实技术在汽 车制造的未来发展 前景
与人工智能技术结合：实现更 加智能化的仿真模拟
与物联网技术结合：实现更加 广泛的数据采集和分析
与云计算技术结合：实现更加 高效和灵活的计算和存储
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
详细设计：利用虚拟现实技术进行 汽车零部件的详细设计，提高设计 质量和效率
性能测试：通过虚拟现实技术对汽 车性能进行模拟测试，确保车辆性 能符合要求
建立生产工艺流程模型 模拟生产过程 优化生产工艺流程 提高生产效率和质量
碰撞测试：通过虚拟现实技术模拟车辆碰撞，测试汽车的安全性能 风洞测试：利用虚拟现实技术模拟汽车在风洞中的表现，测试汽车的空气动力学性能 驾驶体验测试：通过虚拟现实技术为驾驶员提供真实的驾驶体验，测试汽车的驾驶性能 可靠性测试：在虚拟环境中模拟各种恶劣条件，测试汽车的可靠性和耐久性
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
试论汽车开发中的虚拟产品开发技术
随着汽车开发技术的不断发展，虚拟产品开发技术已经得到了汽车企业的广泛应用，虚拟产品开发技术缩短了汽车开发所用的时间，而且从整体上提高了汽车的设计水准，随着汽车行业的竞争越来越激烈，虚拟产品开发技术还可能满足人们个性化的要求。
文章将讨论分析虚拟产品开发技术。
标签：汽车开发；虚拟产品开发技术；个性化需求
虚拟产品开发技术在得到众多汽车企业重视和应用的同时，人们也开始探索虚拟产品开发技术能否进一步取得实质性突破，即随着虚拟产品开发技术不断的发展，当虚拟产品开发技术发展一定水平时，顾客能不能直接参与汽车的设计，来满足一些个性化的需求；如今的实物试驗能否被数字化试验代替。
1 虚拟产品开发技术的功能特点
虚拟产品开发技术能够把所要研究的事物放置在虚拟环境当中，虚拟环境根据人们的控制和指示把产品的构思从三个维度上向人们展示产品的效果，通过不同的操控，设计人员能够收集到较为全面的信息和数据，根据这些数据和信息，设计人员可以发现产品的优劣势，虽然虚拟产品开发系统的研发一般成本都比较大，但是投入使用之后，能够帮助企业节约成本，而且也能够保证测试结果的精确性。
虚拟产品开发技术的功能特点可以归纳为如下几点：一是虚拟产品开发系统可以帮助设计师进行直观的观察和感受，并且客户也可以参与到这个过程当中去；二是在试验过程中，人可以直接参与试验；三是虚拟设计环境能够提高企业的生产和维修效率；四是虚拟设计过程能够节省产品或样件的使用；五是汽车企业能够在虚拟系统中检验虚拟产品，帮助设计师进行完善和改进。
2 汽车中的虚拟产品开发技术
2.1 虚拟油泥建模
传统的建模方式主要依赖于计算机辅助造型或计算机辅助工业设计系统，这种建模方式下，人们能够触碰和感受到的只有鼠标和键盘等，不能给人们丰富的视觉或触觉上的体验。
很多设计师都认为计算机辅助造型或计算机辅助工业设计系统虽然能够帮助设计师或其他工作人员进行后期的修改、计算和细化，但是计算机辅助造型或计算机辅助工业设计系统在初始的设计阶段，不能很好地激发设计者的创作灵感。
虚拟油泥建模能够在初期设计阶段帮助设计师找到创作灵感，同时虚拟油泥建模能够让设计师亲身进行刮、削、扫等工作，能够给设计师们丰富的触觉感受，而且设计师们能够直接看到效果，所以虚拟油泥建模方式得到了很多设计师的青睐。
2.2 虚拟概念车的总体评价
在完全利用计算机进行汽车的设计时，利用计算机设计图像评价设计的好坏具有两个方面的缺陷：一方面，在图像上的汽车虽然是按照比例进行设计的，但是与汽车的真实尺寸并不相同，有时不能够让人们正确的感受出汽车的大小，按照这样的设计生产出来的汽车很可能不符合人们需求；另一方面，图像中的汽车不能让人们直观地感受到汽车的特点和魅力。
而虚拟概念车则能够较好地解决这两个问题，在虚拟系统中，虚拟汽车能够让人们看到汽车的动态效果，进而做出更加科学的评价。
2.3 汽车车身室内的虚拟人体工程学设计、评价
随着汽车的普及程度越来越高，人们越来越懂车，而且更加重视驾驶员与乘员的舒适度，为了研究更加舒适的汽车，汽车车身室内的虚拟人体工程学设计能够更好地满足用户和汽车企业的一致需求，利用汽车车身室内的虚拟人体工程学设计能够结合人体对舒适度的需求以及习惯进行测度。
德国一名开发商开发出的人体工程学模型系统，可以客观地评价汽车车身的设计是否符合人们对舒适度的要求。
把人体工程学模型系统放入虚拟环境中，人们就可以通过控制一个虚拟人来完成车身人体工程学的测度，在试验过程中，人们可以任意选择姿势和视点，让这个虚拟人去完成，通过这种不同姿势和不同视点的试验，最终测试出汽车车身的人体工程学设计是否合理。
2.4 虚拟风洞技术
传统的风洞试验都是利用烟雾器帮助人们观察到车身在气体作用下的变化情况，在进行传统的风洞试验时，只把实车的四分之一放入试验场，模型与实车的大小不一样，所以试验不能完全模拟真实的情况，试验结果也就不是特别准确，加之人们不能靠近试验，所以这也造成了试验数据和结果的偏差。
虚拟风洞不仅展现了真实的发生环境，而且能够让用户感受模拟风洞的效果。
模拟风洞能够帮助设计师搜集不同方向的比较精准的试验数据，进而提高了分析结果的准确性。
2.5 汽车碰撞虚拟仿真
人们对于汽车的安全性能要求比较高，所以在过去为了检验汽车的抗碰击能力通常都是利用真实的新车进行撞击，然后根据撞击的结果进一步改善汽车的安全性能，这种测试方法不仅需要让新车进行撞击，成本高昂，而且这样的撞击不能够完全测试出汽车安全性能存在缺陷的地方，导致所作出的修改方案只是片面的改善汽车安全性能。
而模拟仿真系统能够让人们全面地分析汽车碰撞后的结果，找出改进方案，而且在经过模拟撞击之后不用浪费很多的新车，有减少了测试的成本。
2.6 汽车整车性能的虚拟仿真
传统的CAE在整车仿真应用中的主要缺陷是不能够利用数学模型来表达汽车在运行过程中的真实运行环境和复杂的驾驶员感受，但是汽车整车性能的模拟仿真能够解决CAE不缺陷，汽车整车性能的虚拟仿真系统能够让真实的驾驶人
员在虚拟的环境中仿真驾驶。
国际上的很多发达国家的汽车公司都进行过汽车整车性能的虚拟开发系统的研究，如美国通用汽车公司、德国BENZ公司、瑞典国家交通研究所等。
我国也已经建成了汽车整车性能模拟仿真系统，我国的汽车整车性能模拟仿真系统目前在世界上排名第二，该套系统包括了运动模拟系统、声响模拟系统、视景模拟系统、触感模拟系统、模拟舱以及中央控制台。
驾驶员在进行仿真驾驶时，汽车的运行状况由数学模型表达出来，而汽车的声响以及驾驶员的感受等都是由根据29个数学模型和告诉计算机实时展现。
3 结束语
汽车企业采用先进的虚拟开发技术不仅能够提高设计、生产和维修的效率，而且从某种程度上来说还降低了企业运行成本，目前已经研发出的模拟产品开发技术已经帮助汽车企业和一些用户成功地完成了对汽车产品功能、外形等方面的检验，在模拟产品开发技术领域，人们还应该继续进行研究和创新。
参考文献
[1]肖田元.虚拟制造及其在轿车数字化工程中的应用[J].系统仿真学报，2002，14（3）：342-347.
[2]潘军，蒋祖华，马登哲，等.虚拟产品开发关键技术的应用[J].上海交通大学学报，2003，37（1）：21-25.
[3]陈云，陈明.虚拟产品开发技术在汽车空调系统设计中的应用[J].机械设计与研究，2001（4）：63-64.。