仿真科普｜从设计到研发，CAE仿真技术为汽车智造保驾护航

2024年3月28日，对于汽车产业来说，是历史性的一天，作为近年汽车行业发布会流量最大的一次，小米SU7的发布让整个汽车圈为之沸腾，成功收割全平台热搜。时至今日，小米汽车依然热度不减。

随着“蔚、小、理、特”等造车新势力的崛起，国产新能源汽车迎来“黄金时代”，汽车行业挑战和机遇并存。国产汽车如何引领全球市场转型，走向世界，关键在于汽车企业及整个产业链的通力协作。

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在当下，汽车行业“卷”速向前，市场对汽车的开发周期、质量、性能和智能有了更高的要求。CAE在保证产品设计的质量、寿命、性能、成本等方面发挥着重要作用，为汽车行业创造了巨大效益。

以福特CAE仿真应用项目为例：

CAE仿真技术不仅可以帮助车企模拟和分析车辆的各项性能指标，同时还能在研发阶段预测和识别产品性能的潜在问题，从而优化产品设计，降低试验成本。[1]

CAE仿真技术在小米汽车中的应用

1 空气动力学优化

小米SU7拥有全球量产车中最佳的风阻系数0.195，这一成就的背后，CAE仿真技术功不可没。通过CAE仿真，工程师可以模拟汽车在不同速度下的气流行为，优化车身设计，减少风阻，从而提高行驶效率和稳定性。

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2 结构强度和疲劳耐久分析

汽车结构强度和疲劳耐久分析是保证汽车安全性、可靠性的重要指标，同时也是CAE技术在汽车工程中应用最广泛的方面。

小米汽车SU7采用了一种名为“铠甲笼式”的车身结构，其中包含了大量高强度钢和铝合金。工程师们利用CAE仿真技术，对车身结构进行多次模拟实验，预测车身在不同受力情况下的变形和应力分布，从而优化设计，提高车身的强度和稳定性。

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3 热管理分析

热管理是汽车设计中的关键因素之一。CAE技术可以用于整车热管理的分析，研究整车的传热介质流场以及换热过程中所涉及的子系统。

小米汽车搭载的“小米高效双模热泵”技术，以及配备三热源逐级加热技术，热管理效率更高，达到了同级更高的低温续航保持率、同级更快的低温空调升温速度以及同级更快的低温充电速度。搭载的165片气凝胶隔热材料具有行业顶级散热和隔热能力。

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4 涂料制备与检测

在汽车制造业中，涂料不仅是车辆外观的关键，更是保护车体、延长使用寿命的重要屏障。小米汽车以其丰富的色彩搭配深受年轻群体的喜爱。

CAE仿真技术可以帮助工程师了解涂料的生产流程和性能检测，从而优化涂料配方，提高汽车外观的耐用性和美观度。

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神工坊在汽车行业的应用案例

2024年，随着新能源汽车技术加速成熟，产业格局形成新的“窗口期”。[2]专家预测，到2026年，中国汽车仿真市场规模将以15.4%的复合增长率达到77.8亿元。[3]

面向汽车制造领域，神工坊推出高性能仿真云服务、仿真软件并行架构升级、复杂仿真应用定制以及仿真软件云化开发服务。

1 高性能仿真云服务

用户通过web端即可享受“PC式高性能体验”，使用超算硬件资源和海量软件资源开展工业仿真工作，高效快速地进行产品创新和技术研究。在云端实现前处理-求解-后处理全流程作业，以及企业组织管理和研发协同。

2 复杂仿真应用定制

基于自研仿真定制框架和高性能计算技术，针对用户在复杂产品设计、复杂环境评估等场景特定仿真需求，定制高度易用、高效求解、精确可靠的仿真APP，为通用工具无法解决或解决不好的问题提供解决方案。

神工坊以国家超级计算无锡中心丰富的软件资源和海量的硬件资源为支撑，为汽车制造商提供强大的技术支持，为行业的蓬勃发展注入创新活力。