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①汽车结构设计 CAD 软件 在汽车行业,主流的 CAD 软件包括 CATIA、AutoCAD、 NX、Creo、SolidWorks 和 SolidEdge。国内 CAD 产品包括中 望 CAD、中望 ZW3D、华天 CrownCAD、浩辰 CAD、CAXA、 新迪天工云 CAD、数码大方 CAXA3D、圆方、天喻、华途、 艾克斯特、尧创、桂能等。 国内 CAD 与国外 CAD 相比,有以下优势: 价格相对较低:国内 CAD 软件的价格相对较低,对于 一些预算有限的用户而言,更具有吸引力。更好的本地化支持:国内 CAD 软件通常能够更好地满 足国内用户的需求,比如在界面、操作习惯、文件格式等方 面更加贴近用户,同时也更能够适应国内的网络环境和硬件 配置。 更好的售后服务:国内 CAD 软件通常能够提供更好的 售后服务,比如技术支持、培训等方面,能够更好地解决用 户在使用过程中遇到的问题。 然而,国内 CAD 与国外 CAD 相比也存在一些劣势: 技术成熟度较低:国内 CAD 软件的技术成熟度相对较 低,与国外软件相比还存在一定的差距。 功能完善度不足:国内 CAD 软件在功能完善度方面相 对不足,一些高级功能或者特殊功能可能还没有得到很好的 支持。
市场份额较小:国内 CAD 软件的市场份额相对较小, 用户数量和用户黏性都相对较低。 总体而言,国内 CAD 软件在价格、本地化支持和售后 服务等方面具有相对优势,但在技术成熟度、功能完善度和 市场份额等方面存在一定的劣势。
②汽车结构仿真分析 CAE 软件 在汽车行业应用的主流 CAE 软件包括 NASTRAN、 Abaqus、Ls-Dyna、Ncode、Hyperworks 等。这些软件具有强 大的工程仿真和分析功能,可以用于汽车结构的刚强度分析、 振动分析、非线性分析、接触碰撞分析、耐久性分析等。
国内 CAE 软件主要有迈曦软件的 MxSim、十沣科技的 TF 等。与国外主流 CAE 软件相比,国内 CAE 软件在算法开 发、软件开发平台、数值计算方法等方面存在一定差距。同 时,国内 CAE 软件在应用范围和可靠性方面也存在不足。但 是,国内 CAE 软件具有本土化优势,能够根据国内市场需求 和工程实际进行开发和优化,具有更好的适用性。
③汽车装配尺寸链计算与分析 CAE 软件 汽车三维装配尺寸链计算与分析软件主要功能包含: CAD 模型导入及识别、装配功能特征定义、基准特征定义、 尺寸及公差定义、装配操作定义、测量操作定义、基于蒙特 卡洛的装配偏差仿真分析、可视化仿真结果等。 TolSim:北京科思诚科技有限公司自主开发的具有完全 自主知识产权的一款三维尺寸链计算与公差分析软件。 VisVSA:西门子公司的一款尺寸链计算与公差分析工业 软件。 3DCS:美国 Dimensional Control Systems 公司的一款三 维公差分析软件。
④多学科联合仿真及设计优化 MDO 软件 多学科联合仿真及设计优化软件功能主要包括:优化 流程设计、常用 CAD/CAE/应用程序集成专用组件,通用集 成(支持所有仿真计算程序的集成)、试验设计、近似模 型、优化设计、可靠性设计、蒙特卡洛模拟、稳健性设 计、多方案评估、运行监控和后处理、多学科优化策略模板(CO、CSSO、BLISS)快速构建、分布式并行计算、 MBSE 工具集成插件等。 MOSIM:MOSIM 是北京科思诚公司完全自主可控的多 学科联合仿真和设计优化工具,集成主流的 CAD 和 CAE 工 具,进行多学科协同设计优化。 MxDesign:MxDesign 是湖南迈曦软件完全自主开发的 以工作流为导向的多学科优化设计软件,支持在线和离线方 式实现多学科协同设计优化。 Isight:达索系统公司的 Isight 是一个仿真分析流程自动 化和多学科多目标优化工具。 Heeds:HEEDS 是西门子的一款优化软件,它可以集成主 流 CAD 与 CAE 软件进行多学科协同优化仿真,可以自动执 行和加快工程设计空间探索流程。 ModelCenter:是一个集成化的工程设计和分析软件。它 可以自动化执行多个工具和模型,并提供高效的工作流程管 理和数据管理。
⑤汽车动力学仿真 CAE 软件 主流的汽车动力学仿真软件有 Mechanical Simulation Corporation 的 Adams、CarSim、TruckSim、Bikesim。这些软 件在汽车行业得到了广泛应用,具有强大的仿真功能和精确 的模型库,能够模拟汽车在不同工况下的运动状态,为汽车 设计和研发提供重要的支持和帮助。 国内汽车动力学仿真软件的发展相对较晚,但也有一些软件在汽车行业得到了应用。国内汽车动力学仿真软件有湖 南湖大艾盛科技有限公司的 HDSim 车辆动力学仿真软件、 北京宇航时代科技有限公司的 VTD 车辆动力学仿真软件等。 这些国内汽车动力学仿真软件在功能和性能方面与国外主 流软件存在一定差距,但也在不断发展和提升。它们在汽车 行业的应用主要集中在汽车设计、研发和测试等方面,为汽 车制造商和供应商提供重要的支持和帮助。
①注塑成型仿真 CAE 软件 注塑成型仿真软件是用于模拟注塑成型过程和预测注 塑产品性能的工具。常用的注塑成型仿真软件有 Moldflow、 Autodesk Moldflow Insight 、 SYSWELD 、 SolidWorks Simulation Altair 公司的 Inspire Mold 等,国产有华中科技大 学的 HsCAE。这些软件通常基于有限元分析方法,能够模拟 塑料熔体的流动、传热和相变过程,以及模具的应力、应变 和热响应等。通过这些软件的模拟分析,可以减少试模次数, 缩短生产周期,提高产品质量和生产效率。 ③汽车结构制造 CAM 软件 CAM(Computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造) 是一种利用计算机技术对制造过程进行管理和控制的系统。 它主要用于生产制造过程中,通过与 CAD(计算机辅助设计) 数据的集成,生成制造指令,如 NC(数控)代码,以控制机 床和工具的自动化操作。国外有 Autodesk 的 CAM 软件、 Mastercam、NX CAM、CATIA CAM 以及 Work NX 等。国 内有金益数控、领航数控、德高数控、新代数控等。国外汽 车 CAM 软件在全球市场占据主导地位,很多 CAM 可以无 缝与 CAD 软件对接。
③汽车生产过程控制软件 汽车生产过程控制软件是用于管理和监控汽车制造过 程的软件系统。这类软件可以协助制造商跟踪和控制生产流程的各个方面,包括计划、调度、资源分配、质量控制等。 汽车生产过程控制软件通常与 CAD 软件、CAM 软件、CAE 软件和 PLM 软件等其他汽车软件开发工具集成,以实现全 面的汽车生产管理和控制。这些软件可以帮助汽车制造商提 高生产效率、降低成本、优化流程,并确保产品质量。 国外有 SAP、Oracle、西门子、Plex、Oracle JD Edwards 等。国内有华大基因 MES 系统、思迈特 MES 系统等。
①汽车碰撞仿真 CAE 软件 主流的碰撞模拟软件有 AM-CRASH 和 ANSYS LSDYNA 。国外汽车碰撞仿真软件还有 Altair 公司的 HyperWorks、ESI 集团的 AM-CRASH、李斯特公司的 AVLCRUISE、MDC Tech 公司的 crash MDC-CRTL、Mechanical Simulation Corporation 的 Carsim。 ②SIL 测试验证工具 SIL 测试是一种用于验证软件代码在安全关键系统中的 正确性的测试。常用的 SIL 测试验证工具有 VectorCAST、 Parasoft 等。国内有同星智能的 TSMaster SIL 工具箱等。
③PIL 测试验证工具 PIL (Processor in Loop) 处理器在环仿真,透过对芯片 级别的虚拟仿真,帮助主机厂无需拿到芯片公司样片,同步 开发软件生态,关注功能安全机制,进行 HIL、SIL 等同步测试。同时反向输入测试激励给到芯片设计公司优化设计, 调整算法,共创最具有性价比的系统级芯片解决方案。美国 EDA 公司 Synopsys 在 2023 年 8 月 23 日宣布对德国 PikeTec 公司进行收购,就是为了完善这一解决方案的闭环。PikeTec 公司提供的嵌入式系统测试工具 TPT 可以与 PLS 公司的 调试软件 UDE(Universal Debug Engine)集成来提供 PIL 测 试功能。这种集成使得 PIL 测试能够自动化地进行,并且可 以支持多种处理器的测试以及调试。中国 EDA 公司芯华章 公司在 2023 年年初也同样提出了同样的战略布局,并且成 立了汽车电子事业部来专门完善解决方案,在中国主机厂进 行项目落地。 ④HIL 测试验证工具 国外有 Vector 的 CANoe、vTESTstudio,NI 的 Veristand、 dSPACE 的 TargetLink、ETAS 的 ASCET 等。国内有同星智 能的TSMaster、昆易的VCAR DAS、经纬恒润的VBA、VDE、 VCM 等。