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三種汽車設計的試驗方法：CAE、風洞試驗、環(huán)境艙測試

2019-06-12 23:42:52·  來源：環(huán)境技術雜志  
　
早期的汽車的設計過程一般有以下幾個過程：工程師先設計零件圖和裝配圖樣車試制通過道路試驗檢測樣車性能改進再試制性能達到設計初期的目標；這種開發(fā)流程的周期
早期的汽車的設計過程一般有以下幾個過程：

工程師先設計零件圖和裝配圖—樣車試制—通過道路試驗檢測樣車性能—改進再試制—性能達到設計初期的目標；

這種開發(fā)流程的周期很長，一個車型的開發(fā)需要 5 年甚至更長。因此工程師開始摸索利用仿真方法進行汽車設計，比如在計算機中對汽車進行設計、參數(shù)校核、裝配及運動仿真，在實驗室中模擬道路阻力、振動、氣溫等環(huán)境從而對汽車進行測試，從而大大減少開發(fā)周期。

計算機輔助工程


計算機輔助工程(Computer Aided Engineering，CAE)，泛指包括分析、計算和仿真在內的研發(fā)活動。CAE 技術是計算機技術和工程分析技術相結合形成的新興技術。CAE軟件是由計算力學、計算數(shù)學、結構動力學、數(shù)字仿真技術、工程管理學與計算機技術相結合，而形成一種綜合性、知識密集型信息產品。

在汽車的整個開發(fā)過程中，CAE在很多方面都有應用：

發(fā)動機方面，可進行其性能的計算機估計，燃燒過程的計算機模擬，冷卻、傳熱的有限元分析、缸體等結構的有限元強度分析；

車身方面，可進行車身結構動態(tài)、靜態(tài)有限元分析，車身外型空氣動力學計算機模擬，車身噪聲分析；

底盤方面，可進行車架有限元分析，懸架機構有限元分析，變速器、傳動軸及車橋等結構強 度的有限元分析；

整車方面，可進行汽車平順性，操縱穩(wěn)定性的計算機模擬及撞車的有限元模擬。

風洞試驗


汽車風洞試驗利用人造氣流，在管道中造成一段氣流均勻流動的區(qū)域，空氣流速可高達270km/h，從而利用這種氣流來模擬汽車在實際道路上行駛的空氣流動特性。為試驗1:1模型(全尺寸模型)或真車的風洞叫做“全尺寸風洞”，為試驗縮比模型或零部件的較小尺寸的風洞叫做“模型風洞”。

環(huán)境艙


汽車使用需要面對苛刻的環(huán)境條件，因此汽車在開發(fā)、試制階段必須經過充分的環(huán)境試驗，包括低溫冷啟動試驗、汽車空調環(huán)境試驗、汽車淋雨試驗、零部件的鹽霧腐蝕試驗、高低溫交變濕熱試驗等等。

環(huán)境艙就是人為模擬外界環(huán)境氣候，比如在實驗室中模擬環(huán)境溫度(比如-40°C~60°C)， 環(huán)境濕度(比如 20%~95%)，環(huán)境壓力(比如 0.9~1.2bar)等等，并利用轉鼓模擬道路行駛，利用轉鼓跟蹤風機模擬迎面風，利用全光譜燈泡模擬日照光等。
 
  
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