【老司机新闻-田宇】最近一段时间，国内不少互联网企业纷纷杀入到“造车”阵营中，不论是自己宣布要造车的小米，还是为自动驾驶提供硬件+软件支持的华为、大疆等都掀起了不小的波澜。不过一台全新车型的诞生并不是一件简单的事情，从方案定型、到性能验证/优化，再到实车开发、试验、量产要经过无数道繁琐的工序。对于国内外众多有着成熟造车经验的车企来说，缩短研发周期、降低研发成本是大家一致的目标。基于此， 长安汽车根据系统工程思维和方法建立了正向的CAE仿真体系，CAE体系之下的造车和研发工作是什么样的，今天小哥和您好好聊一聊。

使用CAE仿真分析的手段，可在产品开发的早期实现多方案选型、性能验证及性能优化等，也可以取代部分实车试验，使产品开发的周期进一步缩短，成本进一步降低。为了让枯燥的技术解析变得直观一些，接下来我们以长安最新产品 UNI-K (配置 |询价)为例。

有了CAE体系之后，车辆的耐久性试验场地就可以搬上云端了。建立虚拟试验场构建十分复杂，将试验场搬进电脑、到仿真成熟应用至少1年以上，首先通过3D激光扫描垫江试验场路面点云，将点云清洗、建立数字路面模型，基于云端数字路面，深入仿真技术研究、精度提升，最终打造成一个产业化的虚拟试验场仿真技术平台。

UNI-K前期耐久性能设计开发，是虚拟试验场技术的典型应用场景之一，40多种路面工况组合、并行仿真计算，分析车身底盘的钣金、焊点、焊缝的疲劳损伤，没有样车也可以开展风险预测、风险管控、目标达成，提前规避实车耐久路试的开裂失效问题。

长安汽车虚拟试验场技术具备四大优势：1、满足平台化开发策略、多方案同步评估，前期方案验证更加充分，规避后期结构开裂风险；2、响应迅速，没有样车也可以提前开展分析，仿真效率高；3、载荷准确，与设计参数同步迭代更新；4、节省样车，节省采集费用，节省采集时间。

接下来看一下长安的VPG技术。VPG技术将垫江试验场搬进电脑，统一了仿真与测试的激励，使得平顺性能的早期开发和性能平衡变为现实。在项目前期便可与操稳同步进行性能设计，规避后期顾此失彼的性能冲突痛点。而且基于VPG技术的平顺性设计，路面多样，工况覆盖全面，实现了全面提升车辆平顺性的可能。

UNI-K在项目前期借助VPG技术，完成车辆平顺性的虚拟开发并落地应用，包括架构选型、硬点和底盘弹性件的正向设计。分别在初级平顺性、次级平顺性和冲击平顺性3个方面评价的VPG路面上进行仿真分析，在样车生产之前就已获得车辆的平顺性表现。

UNI-K造型初期风阻高达0.38，这一数据意味着油耗面临严峻的考验，工程师前后经过近十轮分析，数百例算例优化，开展数次风洞试验，抓住每一个造型细节，与产品和造型不断论证，最终将风阻降低到0.33。

UNI-K整车热管理设计开发采用了完善的热管理闭环体系策略，首先基于整车热管理开发需求，建立包括空调、冷却、动力、制动及热保护系统的整车热管理系统架构；其次采用DOE、1D/3D联合仿真、RBM高精度风扇模型等有效技术手段进行精准仿真，最后通过多学科优化、多属性平衡及动态管控热管理性能目标表、方案成本目标表、布置及材料约束表等实现整车热管理综合性能最优。

再来学习一个专业名词：多学科性能。产品开发过程中性能平衡迭代效率低、目标兼容性冲突以及车身轻量化等都是难点问题，多学科性能集成优化平台综合考虑NVH、CFD、强度耐久、行驶性能和碰撞安全等多个领域相关性能、冲突性能以及关重性能的集成，通过并行云端仿真、模型降阶表征、大数据挖掘和多学科集成优化等关键技术，从而解决各学科性能之间的冲突问题，同时缩短研发周期、减少样车和人力投入并最终达到性能、成本、轻量化等因素的平衡。

目前，长安已经建立了车身结构、副车架、梁系、闭合件、焊点布置等近30项多学科优化设计流程，初步实现了多学科集成优化体系的构建。 以车辆过减速带时悬架产生的颤振为例，如果颤振控制得不够好，会给乘客留下车子松散、品质不高多的感觉。很多车企的做法是单独优化颤振性能，但这样做又会引起NVH性能的恶化，如“按下葫芦浮起瓢”，最后只好对性能控制选择保守设计。

长安则选择了自主开发颤振集成分析流程，这套分析流程是目前国内最完善的解决方案。通过CAE手段，基于数字样车同时对颤振和怠速振动进行多学科多目标控制，通过多样本分析和大数据挖掘，设计出最佳匹配方案，将颤振和怠速振动性能同时控制在优秀水平。（文/田宇）