如果你正驾驶着一辆世界上最好的敞篷车，那没有什么比这种感觉更好的了，因为敞篷车的设计和开发都以驾驶乐趣为目标。

坤宝汽车集团自从1946年就开始生产汽车，并于1986年推出它的第一辆敞篷车，Saab敞篷车在全世界范围内都有自己的市场。提供给驾驶员集多功能、安全性和舒适性于一体的产品，这些车辆都遵循着Saab的格言：“A littledifferent can be a lot better” Saab的工程师们把注意力集中在特色的设计、非凡的品质和令人惊讶的多功能性上，要想达到这种效果并制造世界级的汽车就要不断地创新。在今天这样一个竞争激烈的市场环境下，每一个汽车公司都必须一步一个脚印地提高自己产品的质量、降低成本，并在其他竞争对手之前推出自己的新车。为了达到这些目标，Saab主要依靠CAE软件和MSC公司的VPD工具来设计和制造他们的产品。

自从1990年加入通用汽车公司，Saab在设计过程中已经使用了多种的MSC.Software 产品。MSC.Software解决方案应用的一个关键地区是瑞典Trollhaettan的Saab噪声振动中心，该中心的负责人Per-Olof Sturesson先生指出，在敞篷车的设计中，具有良好的NVH性能是极其重要的。在他的部门，结构动力学分析和结构传递的噪声分析主要使用MSC.Nastran。虽然瑞典汽车公司把安全性放在第一位，但仍希望驾乘人员在驾驶过程中能进行一些正常的交谈。Saab从10年前就开始使用通用集团的噪声和振动结构动力学分析标准工具MSC.Nastran。现在，在结构分析领域具有多年经验的Sturesson更加体会到使用MSC.Nastran的诸多好处，他认为，MSC.Nastran是应用得最广泛的工具，对结构动力学分析来说，它能够提供很多非常重要的特性，尤其是优秀的板壳单元和出色的特征值提取功能，当然优化也是其特色之一。

MSC.Nastran的另外一个主要优点就是能够在通用公司内部共享信息和数据，例如涉及到欧洲方面的Opel和Saab平台的开发项目要求互相交换数据和结果。MSC.Nastran的模型数据使共享和交换数据和结果变得非常容易，在公司内部，不同的问题有不同的解决方法，通过共享相同模型数据就能够得到相似的结果，节省了大量的时间，为公司协作提供了基础。

目前，在Saab有三位工程师负责NVH的声学和动力学结构分析，在计算中心，作为主求解器的IBM服务器可以同时进行20个求解工作，每台Hwelett-Packard工作站都可以进行与之相关的前后处理工作。
当然，Saab也使用了MSC.Software的其它产品：MSC.ADAMS用于多体运动仿真、动力传动系相关的激励、发动机和传动系位移和发动机悬置力分析，将这些由虚拟仿真所计算出的力加载到Trimmed body结构上来计算声压等级，比如所有乘员的耳朵位置的声压。车辆系统模型也用来进行NVH分析，包括道路激励噪声和振动分析。除了MSC.Nastran和MSC.ADAMS，Saab还使用了包括MSC.Patran、MSC.Fatigue和MSC.Akusmod在内的其它MSC.Software产品。　　

仿真在Saab的过去和现在

基于计算机的虚拟开发是Saab的一个传统。20世纪80年代初，虽然计算机模型粗糙又不精确，但计算方法已经很成熟了。到了20世纪90年代，随着模型越来越精确、计算机速度越来越快，CAE作为一种设计工具已经获得普遍的接受，尽管这样，为了研究汽车的行为特性仍然要建立许多物理样机。现在，虚拟样机用来分析和帮助驱动开发的进程，物理样机通常只是用来验证仿真结果。在“what-if”研究方面，很大一部分都可以通过虚拟仿真方法来实现——特别是在频率响应或公路、发动机噪音分析领域。

虚拟产品开发的一个主要的优点就是在新车的开发过程中可以更早做出一些重要的决定，这样就可以降低成本、节约时间。虚拟仿真的确是一种降低成本的好方法，工程师有可能在第一次就得到正确的结果。例如：在研发的早期概念设计阶段，是决定设计的主要参数的最重要时期，此时MSC.NASTRAN就能够用来预测噪音和振动性能，帮助决定设计的主要参数。在接下来的研发周期中，实际车辆的尺寸只能做小范围的改动，在大多数情况下由于这种改动太小根本不能改进汽车的设计。如果车辆原形出来时工程师才发现行驶噪音太大，那么一切都太迟了。工程师必须在设计阶段甚至在概念设计阶段就要发现这些问题。

对于今天的汽车制造商来说，VPD技术完全可以加速产品进入市场的步伐。10年前，工程师需要花费大量的时间来构建物理样机，相比那个时候，现在至少节约了1年的研发时间。　

开始过程

在一个新型号汽车的研发周期中，Saab首先做出整车的概念设计。噪声和振动目标在项目开始之初就确定了，因此，Sturesson的团队必须尽早给出符合NVH性能要求的设计信息。这样，他们通过建立一个合适的模型并且依据概念设计修改几何结构，或者通过简单模型的拓扑结构变化来建立模型但不依赖于CAD数据。确定这个新概念比现有的更好后，为了进行进一步研究就必须有CAD数据资料。CAD数据允许多学科共享同一个模型，设计过程中不同部门可以同时工作。如果NVH部门正在研究一种新型的后悬架系统，他们和车辆动力学部门一起工作并使用同一个CAD模型。

一旦设计定型或者有正式版本的CAD数据，NVH部门通常会使用全新的CAD模型，并对该模型重新划分网格来获得一个具有新的车门封闭件和底盘的白车身，然后修整车身和底盘，这需要修整零件的对应关系和非结构部件的惯性特性。衬套特性必须在开始时和其他部门协商确定。当建模结束后，在项目管理会议上会阐述项目的状态，并做出决定，找出设计的问题。要解决这些问题，就要对必要设计更改以及该更改对整个车辆性能的影响进行分析。NVH部门用MSC.Nastran进行结构动力学、结构声学和频率响应的分析，同时也可以进一步进行设计优化和设计灵敏度分析。　　

汽车设计的相关部门

为了对车辆进行优化设计，各学科的协同工作是必须的。多学科的优化是一种非常好的工作方式。如果工程师想获得最好的结果就必须考虑其他部门和学科，没有人愿意购买一辆NVH性能很好但却不够安全的汽车。必须要找到一种折衷的方案使得车辆的综合性能最佳。

开发一种新型号车是非常复杂的，要求从一开始各个团队之间的协作就要朝着正确的方向前进。因为目标不同的部门所寻找的方法也是不一样的，为了尽快地得到满意的结果，在研发早期的概念研究是必须的。通常驾乘、舒适性、操控和NVH等性能之间会有冲突。工程师必须对悬架系统、车身设计以及车身两侧的附着点设计进行概念研究。如何确定在底盘侧面的悬架系统结构是比较困难的，因为它必须要与其他特性相匹配。由于底盘部门主要关注操控性能，为了把噪音和振动问题都考虑周全必须要早期合作。如果工程师们不在一起工作，就不可能同时解决两个问题。

新款Saab9-3敞篷车是Saab研发流程中一个比较好的例子。NVH部门首先研究改造标杆车型，然后对敞篷车进行模态分析试验和道路测试，由此可以提供一些要达到最终目标的早期数据。下一步进行的优化研究，指出需要对设计进行哪些更改。工程师们发现仅仅优化是不够的，例如轮距，有的人为了获得一个更好的结构整体性，需要改变局部设计，增加某个部分的高度。对于车身大约要经过100多次反复，逐渐改良模型，使得最终得到的车辆在重量和NVH特性之间达到某种平衡。

汽车局部的变化也许会导致乘坐者进出困难，所以还要考虑到人机工程学问题。如果没有这些工作，车辆永远不会有好的结构完整性和结构感。

如果在研发的后期再进行修改那将要花费很大的代价，对于产品性能和整个研发工作来说，早期的协同研究事实上节省了很多的费用， 后期的修改意味着花费更多的人力和时间，同时工程师还必须加倍努力地工作。

VPD带来的好处

要想精确地给出使用VPD的到底节省多少钱虽然比较困难，但Sturesson从CAE的角度明确表示MSC.Software的产品已经证明它的价值，如果不使用MSC.Software的产品，工程师们将不可能生产出富有竞争力的车辆，那样也将肯定丧失更多的销售机会。对于敞篷车项目，Saab有两位工程师在仿真设计上做了半年的工作并取得了很好的结果，如果仅仅只是通过两次物理样机试验就不可能获得这么好的结果，对于Saab9-3来说，仿真研究越少，所用的花费就会更高。

关于MSC.Software公司

MSC.Software公司是全球领先的虚拟产品开发（VPD）解决方案供应商，向用户提供仿真软件、咨询服务和应用系统，旨在帮助企业在产品的设计、测试、制造过程中有效盈利、节省时间、降低成本。MSC.Software凭借其出色的信息技术、软件、咨询服务和应用系统与数百个行业内数以千计的企业进行着良好的合作，帮助其更快速地开发更出色的产品。MSC.Software公司拥有1400多位员工，分布在23个国家和地区。