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目前我國占據(jù)汽車消費市場第一大國，汽車保有量超過2億，相比前三十年汽車銷量的飛速發(fā)展，目前整個市場保持較為穩(wěn)定的微弱增長，但并未處于飽和。

傳統(tǒng)車企都在尋求轉(zhuǎn)型，而隨著整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，車企之間的競爭也是越來越大，銷量時常出現(xiàn)此消彼長，你斷崖我陡增的現(xiàn)象；傳統(tǒng)車企都在尋求轉(zhuǎn)型，而隨著整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，車企之間的競爭也是越來越大，銷量時常出現(xiàn)此消彼長，你斷崖我陡增的現(xiàn)象；加上消費者已經(jīng)不再局限于上世紀(jì)那樣的簡單需求，現(xiàn)在的消費者也更加專業(yè)，要求也更多，出行方式更加多樣；再者環(huán)保、能源等各項政策因素、法律法規(guī)的制定，更加加劇了車企的難處。

CAE技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用就是幫助企業(yè)打造更加具有安全性、經(jīng)濟(jì)性、實用性、美觀性的產(chǎn)品。更加定性的講就是提升研發(fā)設(shè)計效率，縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，提升產(chǎn)品性能,“兩升兩降”。

CAE應(yīng)用場景

CAE技術(shù)貫穿于汽車研發(fā)設(shè)計的整個流程，從產(chǎn)品概念設(shè)計到樣車試制，性能優(yōu)化，以及后續(xù)的投產(chǎn)和市場問題反饋等各方面各環(huán)節(jié)。

隨著汽車科技的進(jìn)步和發(fā)展，CAE技術(shù)的應(yīng)用場景也在變化過程中。以前的汽車主要是燃油汽車，而現(xiàn)在隨著環(huán)保和能源等問題的挑戰(zhàn)，汽車正在面向以新能源、純電動等領(lǐng)域發(fā)展，隨之所面對的技術(shù)問題也各有不同。

共性問題

1、安全

安全是汽車研發(fā)設(shè)計中非常關(guān)鍵的一環(huán)，無論是燃油汽車還是其它新能源汽車都避不開安全這個話題。

汽車安全包含的內(nèi)容非常之廣泛，通?？梢愿爬橹鲃影踩c被動安全兩塊。而無論是主動、被動安全領(lǐng)域都有CAE技術(shù)的身影。主動安全領(lǐng)域更多的是涉及電子和軟件控制模塊，對控制模型的建立和程序的測試；而在被動安全領(lǐng)域則涉及到汽車碰撞、約束系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)、車身的性能優(yōu)化、材料性能研究等等，這些方面均需要利用CAE技術(shù)進(jìn)行仿真建模，不僅重要而且投入巨大。

而碰撞安全這一塊各個國家都有自己強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)，同時也催生了開展新車評價規(guī)程（NCAP）的相關(guān)組織和機(jī)構(gòu)，咱們國家則是由中汽中心主導(dǎo)的C-NCAP，面向社會發(fā)布新車安全性能。

2、汽車輕量化

汽車輕量化需要在保證整車安全性能的前提下，同時降低整車質(zhì)量。它能夠很好的提升汽車的動力性能和經(jīng)濟(jì)性，對燃油車而言大大的減少排放。輕量化技術(shù)涉及到優(yōu)化設(shè)計、涉及到整車各個部件的材料性能研究，這里面都會用到CAE仿真技術(shù)。

無論是針對車身還是動力總成，優(yōu)化設(shè)計無處不在。常用的Isight軟件綜合各分析模型建立的優(yōu)化設(shè)計模型，為整車的優(yōu)化和仿真提供極大的便利；除此之外還有像OptiStruct，TOSCA 等結(jié)構(gòu)優(yōu)化軟件，而各主流CAE軟件也均有自帶的優(yōu)化功能，當(dāng)然輕量化還只是優(yōu)化問題其中的一個應(yīng)用領(lǐng)域。

3、疲勞及耐久性

疲勞耐久性問題是任何機(jī)械產(chǎn)品都匯面臨的問題，無論是燃油汽車還是新能源汽車也都逃不開這個問題。

在汽車行業(yè)針對疲勞和耐久性的研究和應(yīng)用相對成熟，整個過程涉及到工況數(shù)據(jù)的采集分析，CAE仿真軟件的模擬分析結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)，對疲勞壽命計算等，催生了諸如ADAMS、Fatigue、FEMFAT等疲勞耐久性分析軟件。

4、流體仿真（如空氣動力學(xué)）

汽車空氣動力學(xué)的研究將影響整車的造型、風(fēng)阻、經(jīng)濟(jì)性、風(fēng)噪等，市面上很多車體造型炫酷，流線動感，各種空氣動力學(xué)組件使用都是基于提升整車空氣動力學(xué)性能。

CAE技術(shù)在這個方向的應(yīng)用也是無處不在，CFD仿真、空氣動力學(xué)性能的優(yōu)化等等，除了外部空氣動力學(xué)的研究，車內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等諸多方面都會涉及流體仿真，這塊的投入對整個硬件的要求也較高。

5、車輛動力學(xué)

車輛動力學(xué)涉及行駛中的操縱性和舒適性，涵蓋的內(nèi)容比較廣，還與汽車振動內(nèi)容有所重合，具體來講包括懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、各項參數(shù)的設(shè)計調(diào)整，整車動力學(xué)的建模、操作穩(wěn)定性等等，各種專業(yè)理論、建模和各專業(yè)名詞可查看清華大學(xué)余志生《汽車?yán)碚摗方滩?，工程中通常會涉及諸如ADAMS、ChassisSim，CarSim、MATLAB等軟件，對整個知悉體系以及整車的性能了解要求較高。

特征問題

1、能效

傳統(tǒng)燃油汽車主要是提升燃油經(jīng)濟(jì)性，所以涉及的問題是對氣缸的燃燒室結(jié)構(gòu)優(yōu)化、對燃油噴射系統(tǒng)以及燃燒過程的控制等等，這里面通常有燃燒問題的數(shù)值模擬，有對CFD和CCD技術(shù)的研究，通常會涉及PHOENICS，CFX，F(xiàn)LUENT，STAR-CD，F(xiàn)LOW-3D等軟件仿真使用，這類問題的研究難度較高，投入也較大。

對于新能源汽車，尤其電動汽車而言，主要是對我們常說的“三電”中的電池進(jìn)行管理，專業(yè)上稱作BMS（BatteryManagement System）。需要對整個電池組進(jìn)行熱管理，在此過程中需要模擬仿真實現(xiàn)散熱系統(tǒng)的設(shè)計，需要建立電池的電化學(xué)模型、熱模型等，需要對整體電池組進(jìn)行能效的評估等，會涉及諸如COMSOL或Matlab等軟件的仿真。

2、振動噪聲

振動噪聲問題是非常大的一類問題，通常把所有相關(guān)問題統(tǒng)稱為NVH問題。這里面涉及到試驗、仿真方方面，涵蓋的學(xué)科內(nèi)容廣泛，涉及的從業(yè)人員也多。

傳統(tǒng)汽車振動噪聲主要源自發(fā)動機(jī)的振動和噪聲、進(jìn)-排氣系統(tǒng)、風(fēng)噪、胎噪等，這些問題的解決有試驗也有CAE仿真，每個方向都需要專門的技術(shù)人員進(jìn)行長期的研究、建模、仿真、試驗。

對于電動汽車而言，從以往的振動噪聲問題來源轉(zhuǎn)變?yōu)殡姍C(jī)的轉(zhuǎn)動噪聲，而相比燃油汽車而言，在排除了發(fā)動機(jī)等振動噪聲問題后，對風(fēng)噪、胎噪以及整車行使的平順性和舒適性方面的研究顯得更具有挑戰(zhàn)性，無可避免的需要使用CAE仿真技術(shù)。

3、電磁兼容

在轉(zhuǎn)為新能電動車之后，更多的研究將針對電-磁-熱-結(jié)構(gòu)相關(guān)的問題。電磁設(shè)計、電磁兼容、多物理場耦合、整機(jī)電磁熱管理等諸多領(lǐng)域都需要CAE仿真技術(shù)的應(yīng)用。尤其是對于“電池-電機(jī)-電控”架構(gòu)來講，電-磁不分家，研究電磁干擾、電磁敏感性問題意義重大，需要熟悉HFSS、Ansoft、Desinger、CTS、Feko等CAE仿真軟件。