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随着全国进入降雨季节，雨天行车和车辆涉水导致的驾驶风险激增。尤其是新能源汽车快速普及的当下，电子部件遇水失效、雨天侧窗视线模糊、部件水冲击开裂等问题，对行车安全提出了更多挑战。

面对这一汽车研发中的新挑战，水管理仿真技术成为破题关键。“雨水流到控制器上，可能引起部件失效，导致车辆熄火。”一汽研发工程师钱工指着电脑屏幕上潜在的控制器布置位置说道。

这样的场景正倒逼汽车产业变革。据国家统计局显示2024年全国新能源汽车产量占比达41.73%，电子系统的避水防水需求，以及水膜对激光雷达探测结果的影响等新挑战，让传统的汽车研发体系面临重构，并推动研发工具软件的革新。

一汽与十沣联合开发的汽车水管理仿真软件SPH Auto，帮助汽车研发工程师一站解决水管理问题，包括整车涉水、淋雨、洗车等多个模块的仿真测试和分析。

01.从44小时到27小时的技术跨越

一汽研发总院仿真开发高级主任于保君介绍，经过市场调研、案例测试和开发模式研讨，一汽决定与十沣强强联手，成立“汽车流体仿真软件协同创新实验室”。目前双方的合作已拓展至空气动力学仿真、风噪声仿真场景，开发汽车行业专用的国产流体仿真软件，逐步实现汽车流体仿真软件自主可控。

一汽&十沣汽车流体仿真软件协同创新实验室

一汽&十沣合作成果发布

在长春一汽研发工程师李工电脑屏幕上，红色水流正冲击着一辆虚拟红旗轿车的底盘，“采用8000万粒子数开展仿真工作，过去需要44小时才能完成的仿真，现在27小时就能出结果，削减了37%的计算耗时，计算结果的精度和国际主流软件相差无几。”

传统网格类CFD方法难以捕捉水花飞溅、液滴分离等非线性现象，还需要耗费大量时间在整车上百个零件的前处理工作中，再加上仿真计算，完成一项汽车涉水的仿真测试需要耗费几周时间。

十沣以专为解决汽车问题的流体软件TF-SPH为基础，将一汽研发工程师的339项操作习惯和具体需求融入软件，结合GPU高性能计算技术，帮助工程师精准模拟流体破碎、飞溅及流固耦合问题，无需繁琐耗时的前处理工作，通过六大智能模块重塑研发流程，使仿真结果更精准、仿真过程更便捷。

SPH Auto界面

以汽车涉水的场景为例，传统的测试方式需要经历CAD软件绘制水池、导入水池、手动调整水池与整车位置、逐一导入零件等繁琐步骤；而使用SPH Auto，汽车工程师可直接设置池高、池宽、水深等参数便可完成水池的建模，随后水池与整车一键贴合，自动实现二者位置的匹配，工程师还可分组管理零件、实现快速设置，直接操作图形界面，对制定零部件进行几何变换处理，方便多次仿真，迭代优化设计。

SPH Auto水池建模与悬架设置

在汽车涉水仿真中，汽车精密零部件进水润湿需要高精度的呈现，传统全域均匀计算如同用4K摄像机无差别记录整片水域——既消耗算力又效率低下；SPH Auto创新开发自适应区域粒子加密技术，汽车研发工程师框定车身范围后，系统自动在轮胎间隙、进气格栅等涉水高危区域启动粒子分辨率动态调节，其他区域智能降为基准精度。这种“计算资源靶向投放”模式，有效提升关键渗漏点识别效率，同时减少算力消耗。

SPH Auto模拟汽车涉水-粒子加密

另外，SPH Auto软件仿真测试阶段，构建了从仿真计算到决策支持的全维度分析平台。方便工程师监测关键位置进水量，云图显示汽车底板压力、车身浸润等，从多个维度对工程问题进行深入分析。同时，工程师还可使用渲染功能对仿真结果进行高保真渲染，以便于更加真实的还原汽车涉水场景、监测底部电池等情况。

02.协同创新把车间经验变成代码逻辑

技术突破的背后，是一场持续12个月的产学研深度协同攻坚。一汽的研发团队基于工程实践提出定制化需求，并通过多物理场耦合测试持续验证；十沣算法团队同步实施敏捷开发与算力优化，构建起需求闭环响应机制。“我们要把老师傅‘敲铁皮听声判断密封性’的经验，转化成数学模型。”十沣算法工程师张显鹏的工作日志显示：双方累计完成201次问题定位与需求拆解，已解决156项，驱动SPH Auto软件实现12个版本迭代。

“国外软件像标准西装，我们做的却是量身定制的战甲。”一汽研发工程师魏工坦言，SPH Auto基于本土化的开发团队，能够真正实现对国内客户开发需求的低成本快速响应，解决了国际主流软件对国内客户需求反馈不及时的问题。

汽车涉水

十沣的汽车事业部由国家特聘专家、海归专家领衔，汇聚30余名资深工程师，形成独特的“产研双栖”基因。博士和硕士占比80%，半数成员拥有国内知名主机厂超10年实战经验，拥有丰富的零部件级-系统级-整车级仿真分析经验，覆盖整车NVH、碰撞安全等9大技术领域。这个复合团队掌握着超100个车型的研发密码。“我们比国外厂商更能快速响应中国汽车工程师的需求和痛点。”十沣技术经理吴迪说。

2024年4月，十沣首批入驻国家超算互联网，并凭借多学科、广覆盖的解决方案助力超算互联网平台解锁了汽车行业全场景的应用。十沣的汽车解决方案致力于通过多学科优化，实现汽车的轻量化和性能双提升，从NVH性能开发、疲劳耐久性能分析、碰撞安全仿真和优化、整车热管理等角度，深入分析并解决客户的痛点。近期，多家国内主流车企关注到十沣的自主仿真工业软件，已开展多种形式合作。

一汽采用SPH Auto模拟汽车涉水

一汽汽车涉水物理测试

更深层的变革在悄然发生。十沣建立了“问题反哺”机制：每个仿真异常案例都会进入测试集，成为算法优化的养料，埋在软件参数中，构建起中国自主的汽车涉水数据库。

“当国外厂商还在卖软件授权时，我们已在培育自主产业生态。”十沣总经理张日葵说。十沣与一汽联合开发SPH Auto，标志着国产仿真软件实现从“可用”到“好用”的跨越，验证了“行业需求牵引+软件敏捷开发”联合开发模式的可行性，为工业软件自主化探索出可复用的实施路径。