廣州順天裝備制造有限公司

隨著(zhù)我國汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)功能不斷完善，傳統的造車(chē)工藝在當前的需求下會(huì )帶來(lái)汽車(chē)質(zhì)量的提升。汽車(chē)質(zhì)量會(huì )對汽車(chē)的安全性與環(huán)保性帶來(lái)一定的影響，直觀(guān)的體現就在于汽車(chē)的燃油經(jīng)濟性。據預測，2020年時(shí)汽車(chē)消耗的石油資源將占全球石油總消耗量的64%^[1]。研究表明，當汽車(chē)質(zhì)量下降10%時(shí)，經(jīng)濟型可提升6%～8%^[2]。因此，汽車(chē)的輕質(zhì)化設計是一個(gè)現實(shí)的需求。

由于汽車(chē)制造需要經(jīng)歷復雜的流程，花費高昂的成本，因此在汽車(chē)輕質(zhì)化的研究過(guò)程中，需要先建立汽車(chē)零部件的計算機模型，來(lái)對設計理念進(jìn)行驗證。本文采用有限元建模方法對使用熱壓成型工藝的汽車(chē)零部件性能進(jìn)行驗證。在驗證時(shí)，以我國的C-NCAP碰撞標準作為參照^[3-6]。計算機仿真結果表明，本文所使用的由熱壓成型工藝制作的汽車(chē)零部件，在實(shí)現汽車(chē)輕質(zhì)化的同時(shí)，還可以對汽車(chē)的安全性有一定程度的提升。

網(wǎng)格劃分與檢查：在進(jìn)行網(wǎng)格的劃分前，需要首先對CAD模型進(jìn)行集合，進(jìn)行孔洞、圓角、凸臺、包邊的處理。網(wǎng)格化分時(shí)，需要確定網(wǎng)格尺寸，本文定義的網(wǎng)格尺寸在8～10 mm。對于過(guò)大的孔洞，將其進(jìn)行六邊形或八變形的分割。劃分后的網(wǎng)格需要滿(mǎn)足邊長(cháng)比、雅可比、三角比、翹曲度等指標的要求。

定義材料屬性：網(wǎng)格化分完畢后，需要對有限元分析時(shí)的材料屬性進(jìn)行定義，包括所用材料的板件厚度、材料材質(zhì)、材料截面屬性。本文涉及的實(shí)驗驗證為針對零部件的模態(tài)、剛度等靜態(tài)特征的線(xiàn)性分析，主要涉及了碳鋼、焊點(diǎn)材料、粘膠材料的相關(guān)屬性。

零配件裝配檢查：材料屬性定義完畢后，需要將各個(gè)材料按照一定的裝配規則，裝配成汽車(chē)零部件。此時(shí)，需要定義材料間連接和穿透的關(guān)系。圖2給出了使用有限元方法建立的汽車(chē)側面碰撞模型，其將被用于后文的碰撞測試實(shí)驗中。