汽車底盤智能化設計分析系統的研發

孫永飛 羅文靜 邸云龍 陳賀峰

摘 要：隨著人們生活水平的提高，人們對汽車的性能要求也在逐漸提高，因此在汽車的研發過程中必須要提高汽車研發的技術水平，并且要在汽車研發時，投入更多的高科技技術，只有這樣才能夠保證我國汽車產業可以得到更好的發展，從而滿足人們對于汽車性能的要求。基于此，文章通過分析汽車底盤智能化設計分析系統的具體使用方式，探究智能化設計分析系統在汽車底盤開發研究過程中的應用價值。

關鍵詞：汽車底盤;智能化;設計分析系統;研發

中圖分類號：U463.1 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）09-166-03

Research and development of intelligent design and analysis systemfor automobile chassis

Sun Yongfei， Luo Wenjing， Di Yunlong， Chen Hefeng

（ Carrefour （Shandong） Automobile Technology Co.， Ltd.， Shandong Rizhao 276800 ）

Abstract：?as people living standard rise， people on the car's performance requirements are also gradually improve， so in the process of automobile r&d must improve the level of automobile research and development of technology， and to research and development， the car more high-tech technology， only in this way can guarantee the automobile industry can get better development in our country， to satisfy the requirement of people for car performance.Based on this， this article through the analysis of how to use the intelligent automobile chassis design and analysis system， explore the intelligent system in automobile chassis design and analysis the application value in the process of development.

Keywords： Automobile chassis;?Intelligent;?Design and analysis system;?Research and development

CLC NO.：?U463.1??Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）09-166-03

1 汽車底盤智能化設計分析系統的系統定位和功能集成

1.1 汽車底盤智能化設計分析系統的定位功能

在我國汽車的開發制造過程中，零部件的設計對接和制造工作主要使用的是cae仿真分析法，通過這種仿真分析的方法，可以在系統上模擬出零部件之間的設計對接流程，然后判斷制造后的汽車底盤是否符合相應的性能要求。而使用CAE仿真分析法，先對零部件的設計對接流程進行分析再進行制造，之間的對接流程難免會出現一定的誤差，并且也會造成整個過程相對較為繁瑣，因此使用智能化的設計分析系統解決這一問題，是當前汽車底盤設計工程師和研究開發人員的主要責任和義務。 現階段我國汽車行業在底盤的生產制造和設計過程中，智能化系統已經具備的條件有以下幾點，首先是由于已經開發出了CA TIA軟件，通過這一軟件可以使用CAD建模功能和CAE現象分析模塊，組成較為成熟可靠的分析平臺，并且能夠提供二次開發的語言和平臺。其次是現階段汽車生產廠內的生產線已經能夠明確的分析出CAE的生產標準和生產流程，并且可以保證生產線的運行狀況穩定。最后是現階段汽車底盤的產品設計工作人員已經對CAE分析具有了一定的了解，并且能夠熟練的掌握CAE的具體使用流程。根據以上具備的幾點客觀條件，可以使現階段我國汽車底盤智能化設計開發系統的工作效率明顯提升。 在汽車底盤的設計過程中，需要進行數據的發布，數據的獲取主要是使用CAE仿真評估系統，而由于CAE仿真評估系統需要具備專業性的人員進行操作和數據收集，因此必須使用CAE仿真分析工程師給出的數據進行收集和分析。為了保證汽車底盤的開發效率能夠得到有效的提高，每一個數據的更改流程和收集流程都必須由仿真分析工程師建立相應的模型系統和針對仿真數據進行數據評估。本文所講述的智能化設計分析系統具備智能性的優點和簡易性的優點，因此在使用這一系統進行仿真分析工作時，產品的設計工程師可以承擔設計分析系統的運行工作，同時在整個汽車底盤的數據發布和使用過程中，可以形成一個小型的循環系統，通過這一個小型的循環系統可以有效的減少整個汽車系統數據發布流程的循環次數，從而改善汽車數據發布的效率。當前汽車底盤智能化設計分析系統的主要工作流程是首先將汽車底盤中的所有零部件以及系統進行幾何生成，生成為仿真模擬軟件能夠識別的形狀和零部件，然后在小循環的過程中，可以使用簡易的仿真模擬系統，將集合生成的零部件及線路進行模擬仿真，在仿真后的系統中，進行優化迭代，這樣可以保證通過仿真系統的應用提高整車數據的使用效率，最后再將優化迭代后的數據及系統進行結合生成，然后形成一個幾何生成到簡易仿真到優化迭代的小循環。最后是在汽車底盤設計的過程中，需要形成一個大循環，首先是也需要將零部件以及相應的線路形成一個幾何圖形的形式，并且要保證仿真系統能夠識別，然后將所有生成的數據傳輸到CAE仿真模擬系統中，最后由CAE發射模擬系統進行設計分析，最終發布出相應的數據。有小循環系統和大循環系統功能，組成了智能化設計分析系統的定位功能。

1.2 汽車底盤智能化設計分析系統的集成功能

當前在汽車底盤設計和制造開發的過程中，智能化設計分析系統，不僅具有定位功能，也可以將所有的功能和模塊進行集成化。當前我國在汽車底盤智能化設計分析系統中，需要集成的功能主要有以下幾個，首先是模型和數據處理功能，其次是分析模型創建功能，然后是計算和分析報告功能，將這些功能集成在一起，不僅可以提高汽車底盤智能化設計分析系統的應用效率，還可以使汽車底盤的設計和制造開發效率和水平得到有效的提高。首先在模型和數據處理功能中的主要工作流程是使用CAD軟件將所有的工作進行智能化的轉變，然后創建相應的硬點，并且進行螺栓處理和焊縫處理的。然后再分析模型創建的過程中需要使用集成的功能，首先需要將網格劃分和焊縫連接兩個功能進行集成，并且創建相應的模型，然后需要將材料屬性，其他連接和約束加載等功能集成在一起，形成另一個模型，最后是將工況與荷載功能集中在一起共同組成智能化設計分析系統的分析模型創建步驟。基層工作是汽車底盤智能化設計分析系統中最為復雜和繁重的工作，通過集成化不僅能夠體現智能化設計分析系統的優點，還能夠保證提高汽車底盤設計和制造的自動化及智能化，同時提高了CAE貼膜的準確性和效率性。然后另一個步驟是需要進行計算，在計算的過程中所使用的計算軟件主要是CTI軟件里自帶的求解析，通過求解器可以對所有的工作數據進行批量的計算，這樣可以減少計算的時間，并且提高汽車底盤智能化設計分析系統的集成效率。最后是根據計算的結果需要進行報告模塊的分析，在報告模塊分析的過程中，首先使用SENSOR創建并且自動生成的報告功能來進行報告的自動生成，最終將自動生成的報告傳遞給開發工程師，從而應用在汽車底盤的開發和制造過程中。

綜上所述，使用CAD軟件將所有的汽車底盤零部件和線路及系統使用幾何生成的形式，在CAD軟件上表示出來，然后將所有的數據傳遞給CAE仿真模擬軟件進行處理，這樣最終可以得到想要觀察的數據和報告，提高汽車企業生產的自動化效率和流程標準。實現智能化首先要安裝智能化承載設備，例如再汽車中安裝計算機和傳感器、報警器設備等，然后需要調節編寫控制程序，利用PLC編程軟件控制智能化操作系統，最終通過輸出系統與操作系統連接，實現底盤的智能化操作。

2 汽車底盤智能化設計分析系統的實際應用

由于汽車底盤智能化設計分析系統不僅能夠提高汽車底盤設計開發的效率，還能夠改善汽車底盤開發的質量，所以現階段智能化設計分析系統已經廣泛的應用在我國車輛的制造過程中。同時使用該系統具備以下兩個優點，首先是可以有效的提高分析的效率。例如以傳統的副車架為例，進行分析效率的探究，當前傳統副車架進行仿真分析的過程中，其主要的工作流程是需要進行零件的識別，然后對所有識別的零部件進行約束加載，同時進行焊縫的識別，并且將載荷導入進去，創建相應的連接方式，最后通過約束設置創建相應的模型，并且進行處理。使用傳統的手動操作方式和傳統的系統進行分析，需要的時間大概為7個小時左右而使用智能化設計分析系統以后，可以保證在6個小時左右既能夠生成相應的報告，因此可以表明智能化設計分析系統在應用的過程中可以極大的節約工作的時間。其次是智能化設計分析系統還能夠提高分析結果的可信度。以某底盤上的發動機為例，使用傳統的設計分析方法和智能化設計分析方法相比，雖然變化趨勢基本相同，但是智能化設計分析系統的定位更加準確，并且可以在原有的基礎上將設計進行優化，因此這種方法所輸出的結果更加具備可信性。

最后汽車底盤智能化設計分析系統在實際應用過程中不僅能夠提高生產效率，能夠增加可信性，同時還可以有效的改善工廠的經濟效益，利用這種系統可以使專業的理論知識轉化為實際生產流程中所需要的流程標準，進而可以提高零部件設計的質量和水平，同時，使用該系統也可以保證零部件在設計的過程中和仿真分析模擬過程進行有效的鏈接，這樣可以保證整個生產流程的自動化水平得到有效的提高。最后是使用這種系統可以將所有仿真的數據進行同步的計算，即節省了計算的時間又提高了資源使用的效率。

3 結束語

隨著科學技術的不斷更新，人工智能化已經成為了各行各業追求的科技目標，所以在汽車底盤的設計和制造過程中，使用智能化設計分析系統，不僅能夠幫助開發人員縮短汽車底盤設計制造的時間，還能夠提高汽車底盤設計和制造的水平。雖然已經明確汽車底盤開發和制造使用智能化設計分析系統，并且熟練的掌握智能化設計分析系統的應用流程，但在應用過程中還存著很多實際性問題需要解決。

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