一、刚度和强度分析

（1）车架和车身的强度和刚度分析：提高其承载能力和抗变形能力、减轻其自身重量并节省材料。

（2）齿轮的弯曲应力和接触应力分析

通过对齿轮齿根弯曲应力和齿面接触应力的分析，优化齿轮结构参数，提高齿轮的承载载力和使用寿命。

（3）发动机零件的应力分析

二、NVH分析

噪音(Noise)、振动(Vibration)、平稳(Harshness) 三项标准，通俗称为乘坐 “舒适感”。

NVH标准的试验表明，在用水泥铺得较平坦的公路上，轿车以时速40公里的速度行驶，如将欧洲产轿车的NVH以100% 作标准，日本轿车则为75%，韩国轿车为50%。欧洲轿车悬架技术较高，所以乘坐舒适，日本轿车设计时将人体工程学考虑在内，对提高乘坐舒适感有很大帮助。

三、机构运动分析

机构运动分析就是根据原动件的已知运动规律，求该机构其他构件上某些点的位移、轨迹、速度和加速度，以及这些构件的角位移、角速度和角加速度。

通过对机构 进行位移或轨迹的分析，可以确定某机构件在运动时所需得空间，判断当机构运动时各构件之间是否会互相干涉，确定机构中从动件的行程，考察构件上某一点能否 实现预定的位置或轨迹要求。

通过对机构进行速度分析，了解从动件的速度变化规律能否满足工作要求，了解机构的受力情况。

通过对机构进行加速度分析，确定各构件及构件上某些点的加速度，了解机构加速度的变化规律。

机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。

四、车辆碰撞模拟分析

汽车安全性分:主动安全性和被动安全性

主动安全性是指汽车能够识别潜在的危险自动减速，或当突发的因素出 现时，能够在驾驶员的操纵下避免发生交通事故的性能.

被动安全性是指汽车发生不可避免的交通事故后，能够对车内乘员或行人进行保护，以免发生伤害或使伤害 降低到最小程度。

五、金属板冲压成型模拟分析

冲压成型材料利用率高，产品质量稳定，易于实现自动化生产-广泛应用。

在传统的冲压生产过程中，无论是冲压工序的制 定、工艺参数的选取，还是冲压模具的设计、制造，都要经过多次修改才能确定-导致生产成本高，生产周期难以保证。

冲压成型过程数值模拟技术通过对板材冲压过程数值 模拟，在计算机上观察到模具结构、冲压工艺条件（如压边力、冲压方向、摩擦润滑等）和材料性能参数（如皱曲、破裂）的影响，提供最佳钣料形状、合理的压料面形状、最佳冲压方向、以及分析卸载和切边后的回弹量，并补偿模具尺寸以得到尺寸和形状精度良好的冲压件。该技术使试模时间大大缩短，从而减少制模成本。

六、疲劳分析

常规设计定型样机疲劳试验需要几年甚至更多时间来发现设计失误、修改设计。

现代疲劳试验技术只需在计算机上用仿真技术，用载荷谱模拟和加载，预测寿命和反馈优化。这可把试验时间压缩到原来的十分之一、百分之一，大大降低了开发成本，缩短了开发周期。

根据疲劳理论，疲劳破坏主要由循环载荷引起。从理论上说，如果汽车的输入载荷相同，那么所引起的疲劳破坏也应该一样。因此，可以在试车场上按一定的比例混 合各种路面及各种事件（如开门、关门、刹车等），重现这一载荷输入。这一载荷重现通常可能在较短的时间里完成，因此，可以达到试验加速的目的。

七、空气动力学分析

汽车空气动力学主要是应用流体力学的知识， 研究汽车行驶时，即与空气产生相对运动时，汽车周围的空气流动情况和空气对汽车的作用力（称为空气动力），以及汽车的各种外部形状对空气流动和空气动力的 影响。此外，空气对汽车的作用还表现在汽车发动机的冷却、车厢里的通风换气、车身外表面的清洁、气流噪声、车身表面覆盖件的振动、甚至刮水器的性能等方面 的影响。

八、虚拟试车场整车分析

CAE技术的飞速发展、软硬件功能的大幅度提高使得整车系统仿真已经成为可能。美国工程技术合作公司（ETA）在ANSYS/LS-DYAN软件平台上二次开发推出的虚拟试验场技术（virtual proving ground, VPG）就是一个对整车系统性能全面仿真实用软件的代表。VPG技术是汽车CAE技术领域中一个很有代表性的进展。

VPG是在ANSYS/LS-DYAN软件平台上二次开发推出的，以整车系统为分析对象，考虑系统各类非线性，以标准路面和车速为负荷，对整车系统同时进行结构疲劳、权频率振动噪声分析和数据处理、以及碰撞历程仿真，达到在产品设计前期即可得到样车道路实验结果的“整车性能预测”效果的计算机仿真技术。

九、焊装模拟分析

传统的机器人焊接路径规划方法是根据设计人员提供的工位上的焊点数量和焊接顺序，由工艺人员根据经验或类似工艺离线编制机器人加工程序，设计加工工艺。所编写的程序输入到相应设备中，在实验室里预操作，记录下每次偏差位置，重新编程、设计直至满足生产要求。这不仅耗时、费力，同时对于多机器人加工的碰撞问 题无法解决。一旦涉及多机器人协同加工，则往往在实验室中采用步进式逼近方法配合专家经验加以解决，以免发生碰撞，损坏设备。

车身焊装模拟分析结合虚拟制造技术，在仿真环境下，运用相应的优化算法对车身焊装工位的机器人加工路径进行离线规划，并通过仿真加工进行验证，达到指导实际生产的目的。

虚拟制造的基础是采用计算机支持的技术，应用数字建模和 仿真技术、虚拟现实技术等来模拟生产、加工和装配等过程，在计算机上将产品“制造”出来，实现将工艺过程转为数字化操作，再由数字化操作指导实际生产。

通过建立生产加工的仿真模型研究制造活动，使用户在设计阶段能够了解产品未来制造过程，实现对生产系统性能有效的预测与评价。在仿真环境下的试运行，有利于进行多工艺方案比较，更有利于多机器人焊接轨迹的选取与优化。

CAE技术的发展方向：

与CAD软件的无缝集成：在用CAD软件完成结构设计后，自动生成有限元网格并进行计算，如果分析的结果不符合设计要求则重新进行构造和计算，直到满意为止，从而极大地提高了设计水平和效率。

增强可视化的前置建模和后置数据处理功能

早期研究重点在于推导新的高效率求解方法和高精度的单元。随着数值分析方法的逐步完善及计算机运算速度的飞速发展，整个计算系统用于求解运算的时间越来越少，而数据准备和运算结果的表现问题却日益突出。因此，开发对用户友好的前置建模和后置数据处理模块对提高工作效率非常重要。

由求解线性问题发展到非线性问题

工程分析中涉及到的大变形、大位移、接触等，仅靠线性计算理论难以获得满意的结果，只有采用非线性数值算法才能解决。而非线性的数值计算比较复杂，涉及到很多专门的数学问题和运算技巧，很难为一般工程技术人员所掌握。因此，需要开发高效的非线性求解器以及丰富和实用的非线性材料库。

从单纯的结构力学计算发展到求解许多物理场问题

数值模拟分析从结构化矩阵分析逐步推广到板、壳和实体等连续体固体力学分析，进而发展到流体力学、温度场、电传导、磁场、渗流和声场等问题的求解计算，最近又发展到求解几个交叉学科的问题，如流固耦合、热固耦合等。

从单一坐标体系发展多种坐标体系

数值模拟开始阶段或采用拉格朗日坐标或采用欧拉坐标，由于这两种坐标自身的缺陷，计算分析问题的范围都有较大的限制。为克服这种缺陷，采用了三种方法，一是两个程序简单组合；二是在同一程序中采用多种坐标体系；三是采用新的计算方法，如SPH等。

程序的开放性

数值模拟软件应允许用户根据自己的实际情况对软件进行扩充，包括用户自定义单元特性、用户自定义材料本构（结构本构、热本构、流体本构等）、用户自定义流场边界条件、用户自定义材料失效、结构断裂判据和裂纹扩展规律等。

声明：本文来源于互联网，麦涛网本着传播知识、相互交流与学习的目的进行转载，并为网友免费提供。文章已尽力标明转载出处，如有著作权人或出版方提出异议，或有疑问，请随时联系（tel：0731-89579179，email：office@maitaonet.com）并告知我们，以便及时删除和纠正，谢谢。