汽车研发用哪些 CAE 软件？西门子、Altair 指定代理商指南

在汽车行业的发展进程中，CAE 软件发挥着至关重要的作用，能在设计阶段对车辆各项性能进行模拟分析，从而优化设计、降低成本、缩短研发周期。

HyperMesh：强大的有限元建模预处理与后处理工具

HyperMesh 是一款功能极为强大的仿真解决方案，重新定义了各行业的 CAE 设计流程，其完备的有限元建模预处理与后处理功能，在汽车行业应用举足轻重。

建模方面，HyperMesh 具备直接 FE 与几何建模能力，工程师可通过直观操作快速创建并评估设计备选方案，还能在现有 FE 模型上直接引入几何修改以适应变化。通过部件、子系统与连接器等功能，它可高效一致地装配大型复杂模型——汽车设计中常涉及多零件组合，这一能力显著提升建模效率与准确性。

高质量网格划分是 HyperMesh 的亮点。面对复杂汽车几何，它提供曲面与实体网格的高级工具与工作流（如中面提取、中面网格与六角网格），简化划分过程；自动化网格划分、优化与清理选项进一步提升效率。在碰撞模拟等分析中，高质量网格是保障结果准确的前提。

交互变形功能让工程师可在开发早期有效修改、调整仿真模型，及时发现并优化设计问题；精确高效的草图功能则能生成新几何，通过逆向工程与修改现有模型实现快速概念开发，简化 CAD/设计反馈闭环。

HyperMesh 还提供强大的后处理与数据分析功能，从有限元仿真中发掘价值，并通过交互式可视化、可定制工作流与集成数据管理，帮助工程师与设计师提取有意义的信息、做出明智决策。例如在汽车 NVH（噪声、振动与声振粗糙度）分析中，后处理可直观呈现不同工况下的振动与噪声分布，为改进设计提供依据。

此外，HyperMesh 具备开放且可编程的架构，可轻松集成到现有工作流中，通过自动化提升效率；它能与 CAD 及 FEA、CFD、MBD 等求解器无缝集成，并支持 Python 脚本与可编程功能做个性化设置。在中国市场，超过 90% 的主机厂都在使用 HyperMesh，足见其受欢迎程度。

OptiStruct：先进的结构分析与优化求解器

OptiStruct 是经工业验证的现代结构求解器，在汽车领域应用广泛，可用于静/动态载荷下的结构线性与非线性分析，同时也是出色的结构设计及优化工具。

结构分析方面，OptiStruct 具备快速高精度求解技术，其先进功能已覆盖动力总成仿真（传热、螺纹螺栓、垫片模型、超弹性材料及高效接触算法等），帮助工程师准确分析发动机等部件在复杂工况下的性能。

它还拥有稳健的非线性与传动耐久分析能力，支持绝大多数传动结构分析类型（含热传导、螺栓、垫片、超弹性与高效接触仿真），对提升传动系统可靠性与耐久性至关重要。

OptiStruct 的高并行求解能力也是一大优势：借助先进 MPI 方法，具备上百核并行运算能力，大幅缩短求解时间、提升效率，在处理大型汽车模型时尤为明显。

结构优化方面，OptiStruct 近 20 年引领了革命性的优化技术发展，提供拓扑、形貌、形状与尺寸等多种方法。拓扑优化可在给定设计空间内寻求最佳材料分布，实现车身轻量化同时保证强度与性能；形貌优化用于设计薄壁结构强化压痕；形状优化通过调整外形改善特性（如降应力、提频率）；尺寸优化则改变壳厚、梁截面等参数改善结构。

在汽车设计中，这些优化功能可帮助工程师在满足性能前提下尽量减轻车身重量、降低能耗。例如拓扑优化能确定车身哪些部位可减料而不影响强度与安全；优化后的模型还可输出至 CAD 进行二次设计。

Inspire：助力早期创新设计的仿真驱动工具

Inspire 应用于产品开发生命周期早期，通过协作加速创新、结构高效零件与装配体的创建、优化与研究；用户体验出色，用户数小时即可掌握几何创建与修改，并集成可靠的 Altair 求解器。

Inspire 能以 Altair SimSolid 的速度与精度执行结构分析（经 NAFEMS 独立验证），可分析大型装配与复杂部件；在汽车早期阶段，工程师可快速对多种概念做结构分析、评估可行性。

动态运动仿真是 Inspire 的重要功能，采用 Altair MotionSolve 的多体系统分析，可轻松生成复杂结构多体动力学模型，自动探测接触、铰链、弹簧与阻尼——在汽车底盘等多部件运动系统设计中，帮助优化部件运动关系、提升操控性能。

拓扑优化是 Inspire 的一大特色，基于物理特性并遵守制造工艺约束，让设计从早期就朝理想方向推进；在汽车座椅骨架设计中，可借其找到材料最佳分布，在保强度与舒适的同时减轻重量。

Inspire 还提供增材制造设计功能，通过悬空形状控件减少悬臂、创建更多自支撑结构；随着增材制造在汽车行业应用增多，这一功能可帮助工程师更好利用该技术实现创新设计。

Inspire 为仿真分析师与设计师提供便捷平台，使其更快、更轻松地执行“假设分析”，并在设计早期就进行分析，促进跨专业协作、缩短上市时间——在竞争激烈的汽车行业，快速推向市场对企业发展至关重要。

广州市智造软件科技有限公司（简称“广州智造”）是西门子 & Altair 双资质全国一级授权代理商，总部位于广州，在北京、上海、重庆、武汉设有办事处，业务面向全国各地。作为 Altair 官方授权代理商与西门子 Simcenter 核心代理商，智造软件长期深耕汽车、航空航天、机械重工、新能源与高科技电子等行业，在 HyperMesh 前处理、OptiStruct 结构优化、Inspire 概念设计及多物理场仿真方面积累了大量项目经验，可为企业、高校与科研院所提供正版软件采购、仿真培训、项目咨询与本地化技术支持的一站式服务。在汽车 CAE 领域，我们已助力众多客户完成轻量化、NVH 与碰撞安全等仿真落地。