計算機模擬在汽車(chē)行業(yè)應用將興起

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

事實(shí)上，梅賽德斯-奔馳已經(jīng)全新的奔馳CLA上采用了計算機模擬的方法優(yōu)化該車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)性能，克萊斯勒利用最先進(jìn)的模型來(lái)設計出更好的制造工廠(chǎng)，而福特則通過(guò)計算機模擬分析C-MAX Energi這款車(chē)中的燃效數據。

如此看來(lái)，汽車(chē)制造業(yè)已經(jīng)離不開(kāi)計算機模擬。讓我們來(lái)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(dòng)力總成工廠(chǎng)

我們正在踏入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，越來(lái)越多的設備都將實(shí)現互聯(lián)，更多的數據將會(huì )幫助汽車(chē)制造商更高效地制造汽車(chē)。目前計算機已經(jīng)可以用來(lái)跟蹤庫存信息，不過(guò)，克萊斯勒已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新的模型，能夠跟蹤指定零件在工廠(chǎng)內的位置以及工人安裝該零件需要的動(dòng)作。

克萊斯勒負責動(dòng)力總成生產(chǎn)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(chǎn)流程。在裝配動(dòng)力總成和發(fā)動(dòng)機時(shí)的安全性、安裝過(guò)程和風(fēng)險分析都可通過(guò)三維建模得以實(shí)現?！拔覀兿Ｍと死米钌俚臅r(shí)間將零件裝配在正確的位置?！?Harlow說(shuō)。

那變速箱總裝過(guò)程舉例。在裝配過(guò)程中，需要一根長(cháng)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(chǎng)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(shuō)明，包括安裝位置和安裝手法。

Harlow說(shuō)，這僅僅是一個(gè)開(kāi)始。在將來(lái)，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到工廠(chǎng)的途徑。甚至通過(guò)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(cháng)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(lǐng)先的制造技術(shù)”是針對工廠(chǎng)制造而設計的，不過(guò)其目標確實(shí)優(yōu)化人工裝配過(guò)程，而不是針對機器人。

Harlow表示：“人類(lèi)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，并根據安裝工作設計的安全和人機工程問(wèn)題提出反饋意見(jiàn)?！?/P>

奔馳利用計算機建模優(yōu)化CLA空氣動(dòng)力學(xué)性能

奔馳CLA車(chē)身空氣動(dòng)力學(xué)改進(jìn)項目負責人Norbert Fecker介紹：“要增強一輛車(chē)的空氣動(dòng)力性能并減少其風(fēng)阻系數需要在各個(gè)細節上做出改善，甚至每個(gè)細節部位僅改進(jìn)千分之一，那么其合力也是非?？捎^(guān)的?！?/P>

減少車(chē)輛風(fēng)阻系數靠單一的解決方案遠遠不夠，它需要不斷地在各部件上進(jìn)行持續的改進(jìn)，例如后箱蓋調高一點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機蓋條紋改變一些，等等。

工程師們利用風(fēng)洞對車(chē)輛進(jìn)行測試，對從車(chē)輪拱到后擾流板的任何可改善空氣動(dòng)力學(xué)的部件進(jìn)行分別試驗。

奔馳CLA雖是奔馳A級掀背車(chē)的最新款車(chē)型，其平臺與動(dòng)力總成與奔馳A級也相同，但車(chē)身部件方面除了全景天窗以及發(fā)動(dòng)機蓋與A柱的傾角相同之外，沒(méi)有一處與該系列其它車(chē)型相同，這也就意味著(zhù)工程師需要對每個(gè)部件進(jìn)行重新的分析與測試。風(fēng)洞采用直徑9米的風(fēng)扇，最高氣流流速為265千米/時(shí)，能夠模擬汽車(chē)在現實(shí)路況中行駛的情景。

在風(fēng)洞試驗中，工程師將散熱器葉片、后車(chē)燈透鏡弧度進(jìn)行改變，提高車(chē)尾部形成類(lèi)似卡姆式車(chē)尾翼，后保險杠下方安裝一個(gè)擴散器，車(chē)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(jīng)過(guò)了空氣動(dòng)力學(xué)處理。