岳中第：cae技术在产品创新中的应用

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1、岳中第：CAE技术在产品创新中的应用

2、第1...我今天讲一下我做的工作，我干了40年，有幸的是我选择了这个工作，不幸的也是我选择了这个工作，因为这个工作有源没有尽头，是很费脑筋的活。这个月中国科学院召开了一个发展战略论坛，我写了一篇文章，在e-works本次会议的论文集里也有。我们开发了很多软件，而且得了很多奖。我今天讲的主要内容是CAE在先进的数字化全生命周期的应用。航空制造工程研究所岳中第研究员我举几个例子，根据我这几年做的项目体会，一个是要必须能够创建描述产品结构的模块，尤其是参数对应着的部分非常重要，必

3、须要做参数文件，第二要选建一个通用平台，这个平台能够在上面开发，现在拿来一个软件，就可以用的，我没有碰到过，一定要与自己的产品结合起来，做个性开发或者二次开发。通过二次开发就能够建立具有自主知识产权样机程序，也就能够形成一些核心技术。我们做的是个性化的工作，通用的比如求解器，包括动力学分析等，我们工程人员把精力用在自己模型的简化上，然后建一个结构整机整体分析的前置处理，最后由计算机给你出个报告，这个报告是可靠的报告。根据我的经验，一个是模型简化原则，因为我工作对象是整机，所以要保证整机路线完整，这里特别要强调完

4、整，另外要保证整机结构的典型作用，作为整机实际工况基本要做到参数化，希望我的参数改变方面，不会因为改几个数就要全部重来。第二将整机分析和零部件分析尽可能结合起来。另外对结构的某些细节一定要做重要简化。我不大赞成把模型往实体一转，我认为这样转过来的模型都是垃圾。特别是对于我们航空方面更是如此。在这种情况下一定要做简化。另外要尽量提取它的参数，在参数化的基础之上我来建立自己的样机，包括友好的用户界面、自动化的流程，包括结果。下面举一些我做例子，第一个是部队改装的项目，他要求我们在通用车架上来改装我们自己的东西，搞成

5、一个武器系统，而且要求很高。比如背景是什么呢？我们引进了生产线，生产一批底盘，上面要加武器系统，就必须要有全部的分析强度报告，在这种情况下我们要建的CAE系统，就要对系统进行结构设计配套，就要对它的强度水平搞清楚，这样才能实现国产化。比如要满足结构的布置，系统性能要满足作战要求，另外作业工况必须要满足，所以这就不是个简单的分析，所以我们要对车架进行硬度分析和评估，在此基础上我对极限工框，比如刹车等综合情况进行分析，搞清楚这些情况后我们再搞清楚动力特性。我们怎么做这个事呢？建立一个能够表达整体或者局部的参数模型，

6、然后建立参数文件，比如我的结构布置，很可能部件要变化，在这种情况下就建立样机框架。第一个任务就是要参数化。第二点，要快速建模，比如这里有个用户界面，比如有路况，有结构参数，还有运行参数，另外驾驶室，水箱、油箱，这些都起着非常重要的作用，比如转向分析，转弯的时候，特别是最小半径转弯时就非常重要，这些都要充分考虑。对于样机我们采用分子结构建模，另外结构的连接方式，比如发动机连接等都不一样，这些细节都要局部化。比如界面我们就做了说明，爬坡、转弯等参数，这些都是在极限情况下得到的参数。比如这是我们所建立的车架模型，因为

7、这是武器系统，我只给大家看前面，这些就是局部了。根据这些我们就进行了二次开发，开发结果是我们建立了样机程序，我们对工况情况进行了计算，这是刹车情况下硬件的表现，这是爬坡时的硬件表现。我要看看我的改装是否成功，我要有个比较，比如这是高速行使的工况，这是转弯的工况，这是综合工况，可能是转弯，也可能是下坡，在这些工况下车的表现是什么样，因为用户非常关心在行使状态下的性能，而不是在高级马路上的性能。通过我们的分析证明我们的改装以后，整体比车架应用有所降低，说明我们改装很成功。这里面有个特点，通过这种办法能够高度自动化，

8、我改了几个参数后都能都下来，比如厚度改了，武器位置挪了，另外具有集成性、高效、灵活性。灵活性表现在我可以调整参数，为什么说调整参数，而不是优化参数，因为钢板可能就两三种，我只能从中选一种。第二个例子是起重机，一个吊臂，然后是转台，结果计算下来还是满意的。现在我们引进了一些图纸，来了后自己改，究竟敢不敢改，我也换了材料，我这有一定的参考意义，一系列改动对应着一系列的型号。另外一个例子是矿车，是英国的车，到了我们国家也进行的改装，改装成什么样子也不清楚。我们建立这样一个模型，这是非常复杂的模型，我们看它刹车工况，后

9、来发现他在支撑架这剩余强度极小，只要一出格就出问题。通过上面几个例子，这种参数化，对于中小企业来讲，他就生产那种产品，我们就应该给他们建立这么好的东西后，他们就以这个样机为基础积累自己的知识、改善自己的产品，特别我最近做的例子，经过证明还是可行的。我现在再举一个例子，在制造过程中CAE技术用得非常多，特别是我们的航空，先进的数字化非常好。比如复合材料，你在制造过程中就要保证强度。今年三