基于CAE预测汽车车身在喷漆加热和冷却过程中的热变形

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

编译：杨昆

汽车车身在喷漆加热和冷却过程中可能会出现尺寸失真、车身变形等问题。在白车身的涂喷过程中，车身会产生变形，而这在进入生产时只能解决产品部分变形问题。因此，在整个产品的生产周期中，伴随的是持续的产品返工及整改工作。

为提前预测上述问题，基于计算机辅助工程（CAE）仿真工具建立了虚拟的车辆模型，并涉及有限元分析工具。通过该方法能够很好地预测喷漆温度，并且能够准确地预测特定区域内车身瞬时变形。这种新开发的喷漆CAE仿真工具能够在早期生产阶段检测到热变形问题并提供设计策略，而涉及的相关失效模式也是热变形。利用能够进行预测的有限元技术来确定残余应力和塑性应变是必要的。由于不同的金属具有不同的热膨胀系数，因此混合材料的金属结构会产生热变形。本研究需要达到两个目标：①准确预测给定喷漆的烘烤温度；②考虑初始热负荷来进行精确的力学性能分析。

这项研究的目的是为了满足车辆车身轻量化及节约成本的需要，而解决产品潜在的热变形失效问题也是关键点之一。