我們知道現在國內提的非常多的，怎樣用CAE逐步減少部件級、零部件級的甚至整車級的適應。因為時間在增長、成本在增長。這也是為什麼目前各大公司相對成本比較低。我們也是不斷與CAE的模擬流程，逐步減少代替臺架試驗。怎樣保證CAE相對準確？我跟我們部門講過一個事情，如果你拿到一個專案，你肯定為設計中心拿一大堆資料。如果你玩了三次以後，設計公司拿到的結果都是和實驗結果相違背的，相當於這個根本沒有用。要保證你有用怎麼辦？就是我們怎麼把CAE流程做到有實際意義？越接近越好。

講到目標的時候提到過，不管怎樣主要解決兩大問題：為新產品提供最佳化設計方案；解決存在於現有產品中的問題。問題出現叫CAE分析一下什麼原因引起的，如果有資料庫，可能快速找到原因。有了這個以後，就能提出，你相對準確的方案。因為最終我們知道，總是要經過實驗設計，除非流程資料相當可靠了。這時候老總會說不用實驗了直接進入生產，這個情況不多，條件要非常成熟。

下面會講一下，發動機常見的問題。發動機分上部、下部結構。怎麼保證螺母不壞？這是非常重要的問題。這是一個很典型的機體，斷了以後，顯然你會想到多方法，這種方法怎麼解決？我提了提種螺母斷裂的路徑：1、螺絲咬合的地方可以做到的。2、切割帶、切割面可以做一些處理。所以這個可以做一些適當加長，但是當咬合長度空間有限的情況下，加長了就減少了咬合長度，看什麼組合最合適。不隨著工藝水平提高，使得咬合強度得到提高。

這是一個經常會碰到的問題，因為現在特別是在夏季和冬季溫度變化比較劇烈的情況下。在冷卻試驗碰到的問題，因為底部溫度變化太激烈了，目的會引起斷裂。這個斷裂，整個機體就希望全部廢了，這個時候要適當分析。這個問題在北美和歐洲看到的比較多。我們建立一個數據庫，這個資料庫表明，確實到荷載達到一定程度的時候，會使你材料慢慢失效。

這個是在機體上出現的問題，典型問題是你臺架試驗和發動機是相匹配的，發動機從小變大或者大變小的時候，一定要考慮到這個問題，臺架要做相應變化。

發動機上部結構的失效模式，大家都知道氣缸墊在發動機起著非常關鍵的作用。事實上，我碰到很多年輕的CEO都不知道這個氣缸墊是幹什麼用的？分析起來複雜得很。但是這個問題，我們不得不考慮。因為是上部結構經常出現的問題，故障率非常高。歐洲和美國都分析了很多氣缸墊問題，怎麼佈置是合理的。比如說缸和缸之間，因為這個地方很薄，像剛才說的，距離是控制的，這時候不想用太多的空間，這個地方很遺憾的是，這個溫度特別高。現在有很多方法，這裡打兩個洞，預製的時候先放在裡面，預製完了以後再拔出來。好幾種方法，但是各種方法都有優缺點。

講到這個問題，我記得三一重機當時和德國供應商合作的，我看到分析報告裡有一個要求，理由是，他的分析報告表明，我們85%到90%以上的主要區域。當時我拿著報告的時候，在沒有資料的情況下也不能反駁他們。但是我很明確。結果那次羅部長跟我一起去德國訪問供應商，我發現他們一個致命的缺點，是錯誤的。當時我提了兩個概念，他們怎麼也不承認。為什麼呢？我們的發動機已經生產這麼多了，這個廠家非常厲害，從來沒有出現過這樣的問題。我說這個問題確實不會出現，你是H250拔過來就是350，成本增加了，這個成本算了下不算加工成本，500個億，非常大的資料。他怎麼不相信我的觀點，當時檢視資料之後，跟我講的一模一樣。後來他們不得不承認他們理論方法是錯誤的，從新修改後，一個月後他們告訴我低於10%安全係數不滿足條件。這個時候，我們就可以透過CAE分析手段進行修正了。這是一個典型例子，我們透過CAE手段來解決我們想要解決的問題。

發動機其他失效模式，比如說連桿、曲軸等。這些都需要實驗完成，實驗前最有效的手段就是虛擬模擬。虛擬方針怎樣更有效？我講幾個我自己的觀點，首先是最佳化零部件設計，從我們自己角度講，我提了三點方法，剛才徐博士也介紹了：

1、計算流程，這個是相對準確，不可能絕對準確。我提一個分子，我認為很關鍵的被很多人忽略的點，就是建立模擬結構實際受載過程的計算流程，所以這是很重要的隱患；

2、材料資料，材料是不可比的，很重要的資料；

3、判斷指標，國外最大的供應為什麼在中國掙這麼多錢？很大原因是他手是有大量資料，就是他多少年資料庫證明了他不出問題。剛才講的是特殊例子，350不出問題，250可能會出問題。但250不出問題，350一般不會出問題。

我講兩個簡單例子，比如剛才螺母開裂問題，CAE模型實現故障再現或者現場再現。有了故障再現和現場再現以後再考慮下一步的結果。

高度疲勞引起的，所以真正判斷模型是不是吻合，換個位子，看你的安全係數。大多數情況下應該是一致的，這個是一個不一致的例子。後來我們分析完了以後發現，因為疲勞不受單一的影響。受很多條件的影響。所以渠道分析問題，是必須要解決的問題。講到解決方案，很多專家都有自己很深刻的體會。

所有總成裡，包括缸體總成、缸蓋總成，你必須要了解過程，你才有可能把結果計算準確。你如果前面特徵是錯的，你都不知道，哪怕碰上也是碰巧。後面準確才有可能是合理的。這是我們的資料庫，水平方向是機體軸承的。我們分了三個區域，紅區就是紅線下面，綠區就是綠色線上面。資料證明，在綠區每個點表示的發動機設計，當然中間還有一個。慢慢拉到安全係數，達到1。15左右，這樣大家才會方向。

下面我講一個切切實實的例子，是和國內供應商合作碰到的問題。當時三一活塞設計出來了，分析的時候碰到一個問題，材料不知道、活塞不知道。主機廠說有荷載，但是不能告訴你。我訪問了一下，還是有餘地的，我把我的技術給你，你把你的材料給我。這個事要高層批准，批准後達成資源共享。所以我們拿到的資料都是主機廠供應商給的資料。一個活塞會對摩擦後期問題產生巨大影響。我們分析過程中，前面再三還是一個觀點，我必須瞭解活塞的實際工作過程，或者是按最大能力瞭解。所以我們基本步驟，我們知道活塞很重要的問題是溫度差問題。所以這個是非常嚴峻的問題。所以我必須把溫度場模擬準確，這是我的觀點。第二個問題，應用分析問題你會抓住一些關鍵點。

大家很容易問到一個問題，活塞沒出來溫度場模擬怎麼出來的？這個實驗是找了相近的活塞做了實驗。我們取了將近40個接近分佈在活塞各個部分，溫度會從60度高到300多度。我們可以看一下結果和實際差別是什麼樣的結果。大家看一下，得到結果誤差最大接近5%左右。

這個做完以後，溫度條件相對合理，加上深度活塞做出來以後可以再去測試一次。有些人說沒必要做，只要疲勞問題不出現就行。我不完全贊同，一個是看看結構會不會出問題。第二個為CAE提供資料庫。這個觀點，我要再次強調這個觀點，我們資料庫怎麼建立起來的？就是一步一步累積起來。這個資料有兩方面的功能，一方面這個部件通過了強度試驗。另外一個，這個資料能為CAE提供資料支援。所以這是一個觀點。有了這個以後，我們下面就要做應用分析，應用分析的時候，我看到包括國內著名活塞廠家，在他們分析的時候，可能會只考慮活塞而不考慮你所對的。為什麼呢？這樣一來活塞壓力說不來，只有透過一個接觸分析模擬，才能得到活塞，才能知道是否滿足我的要求。所以這個觀點必須得到尊重，沒有模擬就出不來這個結果，出不來這個結果就不能判斷是不是滿足目標要求。

第三在這兩個地方，也有這個問題，你也必須得到模擬，不模擬的話，這裡就不準確。還有一個觀點，很多模型半邊就邊截掉了，相當於一切為二。我認為相當準確的模型，整個連桿中心點上，可以連線起來。所以我認為相對合理的模型是這樣的模型進行分析。

這個是裝配應用分析，起到了一些條件。有了這個以後，可以STEP2、STEP3做下去。我們還確立的東西，因為我們知道活塞在工作過程中是屬於高度，很多軟體裡，因為是現狀的，對活塞現狀。當然還是要透過軟體。

這個時候事實上，我們只是看一下，是不是滿足我們的要求。安全係數計算，將有限元分析得到的應力結果匯入疲勞分析軟體中。最後可以得到相應的資料。

我做一個小結論，這個過程是我們做的專案，這個過程最重要的一點是，作為CE，你的流程必須是系統化的，你關鍵的觀點是構建受力狀態必須準確，如果受力狀態不準確的話，大家可以自己判斷。最後作為CE來說，這是一種方法，這種方法儘管高效，儘管成本低。所以我們CAE的作用我們也知道，質量提升、成本控制。CAE的流程資料庫，是需要慢慢。這是我的報告，和大家分享，謝謝各位！

【徐 政】：非常感謝，這個報告不但洩露了很多核心東西，而且我個人感覺完全講不出這個價值的多少，但是肯定遠遠不止3000塊錢的門票，10倍都不止。在座各位有什麼問題？

【提 問】：報告非常精彩，非常接地氣，我是中國北方發展研究所李××，我們一直搞功用發動機，做燃燒的做燃燒，做結構的做結構。我們經常困惑就是，現在給我們一個爆壓，去做燃燒機型匹配。我想問一個問題，機械符合用報告來衡量，如果不出現快速燃燒還是非常均勻的，但是溫度分佈就不均勻，噴霧噴下去以後，分佈是非常不均勻的。分析中，很多情況是算溫度按照溫度測點標的模型。這個燃燒引起溫度分佈，考慮不考慮？

【陳振雷】：這個是很專業的問題，我們在分析過程中如果按照時間分析是最好的。你只是分析了其中一個，其他的能保證嗎？保證不了。這沒有辦法的事情。一般在測試過程中我們會測幾點，假設是四個衝程，每個都測一下，資料出來無非是一個後處理過程。這是非常重要的過程，必須要選擇最嚴酷的狀態，但是嚴酷是相對的，這個狀態對A位置是嚴酷的，對B位置不一定是嚴酷的。一般說，我們會分析每一個衝程找一個時間節點分析。好在是模型，模型搭建好了，無非是時間算的問題。資料進去出來。只不過我們分析過程中，怎樣考慮這個問題？怎樣選擇更好的控制過程，來達到整個分析的結果相對合理。

【提 問】：謝謝，還有一個問題，關於爆壓，一般給燃燒爆壓以後，做燃燒體系。一般情況下爆壓是很難控制的，可能因為這個爆壓是按照平均爆壓來控制機械的，實際上在發動機中很多爆壓是超標的。壓縮比影響等，在實際發動當中會超高的，會超過最大限制。從結構強度，爆壓一般超多少你們能接受？

【陳振雷】：超多少各個發動機是不一樣的，一般分兩個狀態，這兩個狀態如果基本上都滿足，就沒有問題。問題是研發，一般主機廠會讓你分析就是了，兩個狀態下分別是多少，這個安全係數都會記錄在資料庫裡。一般就說在極限狀態下比正常工作狀態下安全係數低5%到10%。各個發動機是不一樣的。

【徐 政】：剛才的問題裡有一個隱含的含義，他的溫度隨時燃燒，這部分模擬嗎？還是假設溫度分佈？

【陳振雷】：跟國外不一樣，跟國外公司裡是不一樣的團隊，我們那邊都在我們這個團隊，所以這是相對好辦的事情。我們基本同時考慮，好在活塞問題上表面基本上是可控的。我們測試過程中相對比較，這個元件和那個元件差別不會太大。

【提 問】：我先對李博士爆壓問題，說一下我的看法和感受，柴油機和汽油機是不一樣的，柴油機爆壓基本上，可能比你說的10%還是要低一點。我就把我們的情況說一下。

對於您我有一個問題，不是技術問題，是工作中的困惑。CAE我認為是個工具，非常重要的工具。您說是輔助部門是比較謙虛的說法，國內外存在很大差異。我個人的感受是，國內的很多CAE工程師有點像小學生套公式，三元一次方程放進去就去找數，拼命往裡套。我不是做生意，我的理解是物理模型轉換成數學模型。但是現在很多工程師對物理模型沒有深入瞭解，數學模型也並沒有知道，可能是看到哪家手冊有這個指南過來，有這麼幾個資料套進去，出來的結果不知道。這可能還算比較好的說法，我說的比較直接。您在國內這麼多年，因為這是長期思路問題，不是短時間解決的問題。有沒有可能從體系上流程上相對懂的時間，團隊都能往這方面想。先看看物理模型是什麼？核心點是什麼？搞對了，出來的結果才是真正有意義的，才能達到CAE真正大家的效果。

【陳振雷】：在國外大家都知道，在××條件下，基本上是可以保證的。國內很難做到，我曾經要求去供應商，我說你給我C××，他說什麼是C××？我們這兒沒有，給你一個平均值不錯了。不是有的供應商，供應商質量，你努力了才有可能提高，你不努力還在這個水平上，說不定相對水平下降了。人有聰明和不聰明之分，靠什麼？三一有一舉，三一是後來上來的，包括國內的主機廠起步比較晚，靠什麼？靠努力。三一晚上是要工作的，一個月40小時的接點要完成。

第二個分享是，我要求他們寫報告的時候是按照一個故事給我講。什麼是故事？故事是銜接好的，必須融會貫通，不能一個報告出來，結果模型是什麼結果是什麼。不行，比要告訴我這個結果為什麼這麼些？哪怕不知道也是一個結果，你說我理解不了，我不知道。我們做測試的時候，我們瞭解是非常清楚的，現在多少人在做這個事情？沒有。他如果能把軟體拿過來，能把軟體裡細節搞清楚，已經很不錯了。逐漸在改變，改變之後能花更多精力享受別的東西。

【提 問】：這裡是想指出一點，並不是那麼簡單，不是說怎麼就能解決問題的。我加以看看航空空運方面的。因為我有點好奇剛才舉了個例子，是140幾，你也提到，你怎麼那麼簡單就可以把算出來的跟起步器聯絡在一起？有時候遠遠低於的，我就好奇？

【陳振雷】：我剛才可能講的快了，渠道分析也是一個過程，我們一般是國際上比較先進的，這個裡面包含了很多內容。因為出來以後，事實上，我們是按幾個分析的，所以必須考慮歷史過程，必須考慮幾何狀態。不是一個簡單的，以前我們沒有軟體，也能劃出來大概方向，但是是不準確的。因為現在要求提高了。要求事實上是成本控制到越精確越好。是透過軟體分析的，軟體裡考慮到你剛才提到的很多因素。

【徐 政】：謝謝，再次用掌聲感謝陳博士的演講。

（文章來源：蓋世汽車）