汽車噴涂過程的高效數值模擬

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汽車噴涂過程的高效數值模擬

在汽車制造業中計算機輔助工程與數值模擬能夠有效地提高產品性能以及減少制造成本。涂裝車間采用這些技術來降低產品的成本。目前，這項技術能夠達到降低成本約10%和節省能源約50%。涂裝車間工作過程中會產生很多CO2和揮發性有機物。涂裝包括噴漆工藝、干燥工藝、夾縫密封等工序。UV固化（紫外線光固化）以及涂層處理等工序的每一個步驟都會影響最終的噴漆質量。目前，整個制造業都是依賴個人經驗或通過試驗驗證的方法來優化噴漆質量和表面處理效果。而數值模擬方法使噴漆過程降低了能耗，減少了涂料使用量和噴漆時間，達到了提高噴漆質量的目的。

研究了采用靜電旋轉貝爾噴霧器的噴漆過程。首先將涂料注入旋轉中心，然后油漆液滴通過控制噴出氣體的形狀，噴出液滴受到電場力作用而改變方向，即對噴漆方向進行控制。此過程需要利用物理、數學和數值模擬等方法進行更深層的研究。要想獲得制造工藝效果，需要同時給出計算結果所需要的合理的計算時間。

本文提出一種新的設計框架，即將汽車車架及載貨車部分零件的噴漆在計算機上進行快速和精確地模擬。

Zémerli Clément et al.SAE 2014-36-0418.

編譯：牛妍妍