計算機模擬在汽車行業(yè)應用將興起

計算機模擬在汽車設計、測試中重要性日益增加，讓工程師能夠花費更少的時間對汽車組件進行優(yōu)化和完善。

事實上，梅賽德斯-奔馳已經全新的奔馳CLA上采用了計算機模擬的方法優(yōu)化該車空氣動力學性能，克萊斯勒利用最先進的模型來設計出更好的制造工廠，而福特則通過計算機模擬分析C-MAX Energi這款車中的燃效數(shù)據(jù)。

如此看來，汽車制造業(yè)已經離不開計算機模擬。讓我們來看一下計算機模擬究竟是何物。

克萊斯勒利用計算機模擬建造更好的動力總成工廠

我們正在踏入物聯(lián)網時代，越來越多的設備都將實現(xiàn)互聯(lián)，更多的數(shù)據(jù)將會幫助汽車制造商更高效地制造汽車。目前計算機已經可以用來跟蹤庫存信息，不過，克萊斯勒已經開發(fā)出一種新的模型，能夠跟蹤指定零件在工廠內的位置以及工人安裝該零件需要的動作。

克萊斯勒負責動力總成生產的副總裁Brian Harlow表示，克萊斯勒目前采用的是世界一流的生產流程。在裝配動力總成和發(fā)動機時的安全性、安裝過程和風險分析都可通過三維建模得以實現(xiàn)。“我們希望工人利用最少的時間將零件裝配在正確的位置。” Harlow說。

那變速箱總裝過程舉例。在裝配過程中，需要一根長15英寸，直徑8英寸的圓柱型元件?？巳R斯勒創(chuàng)建一種計算機模擬方案，能夠展示該元件在工廠中的精確位置并提示優(yōu)化安裝的方法。工人們能夠看到精確的零件安裝說明，包括安裝位置和安裝手法。

Harlow說，這僅僅是一個開始。在將來，克萊斯勒還將創(chuàng)建其它的計算機模型，展示獲取零件并將其運輸?shù)焦S的途徑。甚至通過模型能夠預測零件安裝后的情況，并基于此優(yōu)化零件并延長其使用壽命，其中包括零件使用的材料。

有趣的是，雖然這項“業(yè)界領先的制造技術”是針對工廠制造而設計的，不過其目標確實優(yōu)化人工裝配過程，而不是針對機器人。

Harlow表示：“人類相比機器人具有智慧優(yōu)勢，機器人只能按照程序工作，而人卻可以放置昂貴的零件被損壞，并根據(jù)安裝工作設計的安全和人機工程問題提出反饋意見。”

奔馳利用計算機建模優(yōu)化CLA空氣動力學性能

奔馳CLA車身空氣動力學改進項目負責人Norbert Fecker介紹：“要增強一輛車的空氣動力性能并減少其風阻系數(shù)需要在各個細節(jié)上做出改善，甚至每個細節(jié)部位僅改進千分之一，那么其合力也是非?？捎^的?！?/P>

減少車輛風阻系數(shù)靠單一的解決方案遠遠不夠，它需要不斷地在各部件上進行持續(xù)的改進，例如后箱蓋調高一點，發(fā)動機蓋條紋改變一些，等等。

工程師們利用風洞對車輛進行測試，對從車輪拱到后擾流板的任何可改善空氣動力學的部件進行分別試驗。

奔馳CLA雖是奔馳A級掀背車的最新款車型，其平臺與動力總成與奔馳A級也相同，但車身部件方面除了全景天窗以及發(fā)動機蓋與A柱的傾角相同之外，沒有一處與該系列其它車型相同，這也就意味著工程師需要對每個部件進行重新的分析與測試。風洞采用直徑9米的風扇，最高氣流流速為265千米/時，能夠模擬汽車在現(xiàn)實路況中行駛的情景。

在風洞試驗中，工程師將散熱器葉片、后車燈透鏡弧度進行改變，提高車尾部形成類似卡姆式車尾翼，后保險杠下方安裝一個擴散器，車底部分包括后軸中間部分都采用密封處理。此外消聲器也經過了空氣動力學處理。