以虚拟技术超越对手——奇瑞徐有忠谈CAE研发

——专访奇瑞整车性能开发部兼CAE技术开发部副部长徐有忠

【采访：新车评网 | 撰文：曾智聪】

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汽车总体来说还是一台机械，我们印象中做机械的研发工作还是不停地敲敲打打么？当然“敲敲打打”是汽车研发不可免去的环节，但现在做汽车研发还有很多“机上谈兵”的环节。

应该说，近二三十年，计算机技术的进步给我们带来了太多的变化，汽车也因此受惠。不仅那些我们平时能看到、用到的汽车装备，还有我们不容易看到的汽车研发环节，都有计算机的介入。比如车身造型和机械结构设计，现在都采用计算机软件进行辅助设计，简称CAD（Computer Aided Design）。车子被设计出来，还需要进行各类试验，看能否符合设计要求，这个环节如今也加入很多计算机虚拟仿真技术，用虚拟的试验取代了很多的实车、实机试验，这就是CAE（Computer Aided Engineering）。

我们此次探营奇瑞，就采访到了奇瑞整车性能开发部兼CAE技术开发部副部长徐有忠博士。

关于CAE技术，徐有忠先道出了他这个部门的两个基本价值——

第一，CAE可以省钱省时。将设计出来的东西，通过CAE环节检验合格才进行下一步的设计，这样可以确保少走弯路。大家都知道，汽车设计是如此地复杂繁琐，那CAE自然也很繁琐。不过，CAE再繁琐，它所做的都是虚拟的事情，一旦发现问题做出修改，比做出实车后发现问题才去“纠错”也要简单，所以说CAE技术可以省钱省时。

第二，CAE能力是衡量一个汽车厂正向开发能力的重要标杆。因为自己做出来的设计，如没有采用CAE技术进行充分的虚拟验证，心里是没有底的，自然也不敢进一步投入大量的资金进行模具开发，因为到了样车试制试验阶段设计主要是微调了。也就是说，必须具备足够的CAE能力，才敢于真正做正向开发。
 
当然，有些不完全做正向开发的汽车厂，也可能会有CAE环节，那么坚持正向开发的奇瑞，它的CAE团队已经达到怎样的水平？

奇瑞的CAE可以做什么

先挑出消费者日常可接触到的方面来说，徐有忠告诉我们，奇瑞CAE团队目前已经可以模拟计算出一部车的安全性能、油耗、噪音、舒适、操控，乃至耐用性如何。

比如说，输入准确的发动机外特性、风阻、整车质量、轮胎尺寸和滚动阻力等参数后，就可以比较准确地预测出一部车的油耗。

也比如，当一部车子还未制作出来，已经可以通过CAE模拟它受碰撞后的变形情况、气囊弹出情况，从而预估出对乘员的伤害值。我们紧接问到CAE能否准确模拟出C-NCAP这类安全测试的结果，徐有忠说，由于CAE模型终究相比实车有所简化，可以得出非常接近的结果，现在即便是国外主机厂碰撞模拟也是需要对非关键部件的细节做简化的，否则投入成本将会过于巨大，还不如多做实车碰撞测试。

CAE能做到的还不止这些，它还可以帮助优化一部新车的生产工艺。比如冲压，通过仿真模拟，可以提升冲压质量、减少模具套数，而且可以将冲压的残余效应输入结构强度和碰撞等计算，从而提升这些结构CAE模拟分析的精度。像涂装工艺里的电泳效果也可以模拟出来，一个白车身在电泳池里翻转效果是否理想，都能通过CAE“未卜先知”。

【CAE模拟欧洲E-NCAP的64公里偏置碰撞】

【欧洲E-NCAP的64公里偏置碰撞的实车测试】

CAE不能做到哪些事情

当然，CAE也不是万能。徐有忠用非常专业、严谨的描述说：CAE不能模拟的主要是一些“高度非线性的状态”，还有人体的一些主观感受。

比如说，CAE可以模拟汽车一部分的操控特性，例如模拟计算到70-80km/h时汽车做变线动作的特性，上到120-130km/h时，还可以计算出转向系统的响应如何，以及是否有侧翻的可能。但如果车子速度再往上爬升，操控特性就呈“非线性变化”，这时计算机就很难模拟了，必须通过实地测试，靠开发人员主观评价，也就是我们通常所说的底盘实地“调校”。

又比如说，CAE可以模拟空调气流在车厢里如何流动，也可以仿真求解出车厢内噪声场分布，但却不容易认定怎样才是让人体感觉最舒适的设计，原因是每个人对气流的感觉和偏好都不同，对不同声音的敏感度也不同，这就需要把样车造出来，再让真人去感受、体验。

这就引出一个话题——徐