在当今的世界，无论是汽车公司又或者设计公司，在产品的开发设计中，将其分 为四个必要的程序，设计、分析、计算、改进。这些有限元技术是汽车公司等在设计 与制造当中最为基本的设计手法。动态设计技术将有限元分析与模态分析技术相联 接，早已开始运用于实际工程应用中，尤其是在海外汽车、发动机结构设计中。84101

1 国外研究状况

在国外,对于内燃机机体早在八十年代就可以进行整体详细的 CAE 的分析， 主要是因为计算机、内燃机设计技术以及有限元分析软件等在各个方面前提要求都相 对满足。在直列四缸水冷发动机的实验当中，德国大众公司的 M。Birht 和 B。Papez 不 仅在内燃机机体进行了静刚度和模态分析,并且通过动态分析推测了机体外表辐射的 噪音[1]。他们在对机体进行静强度分析时,不仅思量了曲轴、缸盖的影响,还思量了气 缸盖衬片的作用,缸盖螺栓也以杆单元模拟并加载了螺栓预紧力。最后计算出来的结 果与实际测量的结果相比较，才仅仅百分五到百分之十的误差,由此可知是较为精进 的。在最后还想出了通过加强隔离进气侧和隔离主轴承的方法，令机体能够减震降噪 [2]。在美国 WalterOtt 等人也做了关于四缸直列发动机机体的实验，使用 NASTRAN 程序创建了机体的有限元模型，并且有着四种不一样的模型。然后，从这四个模型自 由模态分析，比较它们各自的 CPU 的时间要求，和实际的模态测试进行了比对。通 过比较的结果可知，该模型的板壳单元和实体单元相的组合更为合适。AVL 公司在 此基础之上将机体的动态特性的数值方法进一步的发展，DR。Gainer 在 NASTRAN 程 序基础上采用边界元法的模块，对内燃机机体定量计算一米级的噪声水平，尤其是在 技术人员所关注的噪声和辐射的工程方面，具有很大的理论价值和实践意义[3]。在其 他国家，已经不是关于机械应力简单的研究，通过有限元分析的方法已经走出了很远。 比如在美国，对于设计发动机以及分析有限元结构，已经发展到了极限变形分析，动 态响应分析以及燃烧引起的热应力，结合做出的实验成果论文网，进行优化的新产品和新结 构[4]。在美国和比利时等大学的研究机构，发表和公布了许多以发动机机体有限元模 型为基础的许多研究结果，尤其通过试验模态分析方法和静态分析方法等结合起来， 在有限元分析模型的修正和完善方面获得了优秀的成绩，并且在实际分析的计算当中 将模型运用起来，还获得较为可靠的结果[5, 6]。奥地利和比利时等公司，都已经可以 在实际工程的设计中运用有限元分析的技术，并且通过这有效的实验，取得了在机体 激励力的重大成果。并且以计算机模拟动态响应得到的结果，基本与真实情况没有什 么太大的区别[7]。当下，很多公司如福特公司等早已在设计开发流程当中将计算机模 拟分析当做必要的手段。想要开发一个新的产品，一定要能够深入的采取动态设计的 技术，在其过程当中无可避免的要研究与解决结构强度以及它的刚度的问题，这就是 当今世界不断发展过程中市场所需求的趋势以及市场用户的需求。

2 国内研究状况

国内对于 CAE 的运用，也是才发展了十几年而已，最近才开始逐步成熟起来。 最开始，国内的计算机由于配置的问题以及没有一个有效的有限元分析的软件，所以 只能够对机体做二维的有限元分析，换而言之，就是只能够通过将横隔板取出来，依 照二维的平面的受力情况从而计算分析。虽然这个模型能够获得横隔板的应力分布情 况，可是对于其他部件对横隔板产生的影响却无法得知，机体的动态特性以及刚度水 平更时无法得到反馈,所以其中的误差也是比较大的。后来随着国家对于计算机硬件 方面的发展还有向国外引进优秀的有限元分析软件，从而可以进行对于机体的三维静 态有限元分析。