基于CAE預(yù)測(cè)汽車(chē)車(chē)身在噴漆加熱和冷卻過(guò)程中的熱變形

基于CAE預(yù)測(cè)汽車(chē)車(chē)身在噴漆加熱和冷卻過(guò)程中的熱變形

Sajeev Silvester et al.SAE 2015-26-0175.

編譯：楊昆

汽車(chē)車(chē)身在噴漆加熱和冷卻過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)尺寸失真、車(chē)身變形等問(wèn)題。在白車(chē)身的涂噴過(guò)程中，車(chē)身會(huì)產(chǎn)生變形，而這在進(jìn)入生產(chǎn)時(shí)只能解決產(chǎn)品部分變形問(wèn)題。因此，在整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期中，伴隨的是持續(xù)的產(chǎn)品返工及整改工作。

為提前預(yù)測(cè)上述問(wèn)題，基于計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）仿真工具建立了虛擬的車(chē)輛模型，并涉及有限元分析工具。通過(guò)該方法能夠很好地預(yù)測(cè)噴漆溫度，并且能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)特定區(qū)域內(nèi)車(chē)身瞬時(shí)變形。這種新開(kāi)發(fā)的噴漆CAE仿真工具能夠在早期生產(chǎn)階段檢測(cè)到熱變形問(wèn)題并提供設(shè)計(jì)策略，而涉及的相關(guān)失效模式也是熱變形。利用能夠進(jìn)行預(yù)測(cè)的有限元技術(shù)來(lái)確定殘余應(yīng)力和塑性應(yīng)變是必要的。由于不同的金屬具有不同的熱膨脹系數(shù)，因此混合材料的金屬結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生熱變形。本研究需要達(dá)到兩個(gè)目標(biāo)：①準(zhǔn)確預(yù)測(cè)給定噴漆的烘烤溫度；②考慮初始熱負(fù)荷來(lái)進(jìn)行精確的力學(xué)性能分析。

這項(xiàng)研究的目的是為了滿足車(chē)輛車(chē)身輕量化及節(jié)約成本的需要，而解決產(chǎn)品潛在的熱變形失效問(wèn)題也是關(guān)鍵點(diǎn)之一。