白車身CAE設(shè)計(jì)

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白車身CAE設(shè)計(jì)

選擇和應(yīng)用先進(jìn)的新材料來實(shí)現(xiàn)車輛的輕量化已經(jīng)成為汽車設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分。對(duì)許多關(guān)于輕型車身組件和白車身結(jié)構(gòu)的調(diào)查研究表明，在實(shí)現(xiàn)車輛輕量化的同時(shí)，提高車輛性能還有很大潛力。在保證汽車外形、安全和性能不受影響的情況下，實(shí)現(xiàn)車輛質(zhì)量的減輕會(huì)對(duì)車身裝配車間和涂裝車間產(chǎn)生重大的改變。為了避免多種材料的使用和電化學(xué)腐蝕問題，在輕型汽車白車身設(shè)計(jì)時(shí)通常只選擇一種材料，即全鋼或全鋁車身設(shè)計(jì)。盡管采用黑色或有色金屬設(shè)計(jì)的車身結(jié)構(gòu)有許多優(yōu)勢(shì)，但這些輕量化白車身結(jié)構(gòu)在汽車工業(yè)中并未得到廣泛應(yīng)用。采用純鋼材設(shè)計(jì)的白車身在減輕車輛總質(zhì)量方面是有限的，而采用全鋁車身設(shè)計(jì)必須解決材料成本問題和滿足車身的剛度要求。

鋼質(zhì)材料和鋁質(zhì)材料在多材料輕型車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的成功應(yīng)用，使得這種采用多種材料設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)車身結(jié)構(gòu)輕量化的方法成為可能。在高強(qiáng)度輕質(zhì)材料、制造加工工藝和CAE設(shè)計(jì)技術(shù)等方面的持續(xù)改進(jìn)，給汽車工業(yè)帶來了很大的機(jī)遇。如先進(jìn)的高真空鋁鑄件技術(shù)得到了很大的發(fā)展，其已經(jīng)被汽車制造商用于新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)當(dāng)中。

由麥格納國(guó)際和福特汽車公司負(fù)責(zé)研發(fā)的多材料輕型車輛是美國(guó)能源部的項(xiàng)目。該項(xiàng)目展示了車輛在保證乘員安全和性能的同時(shí)，在減輕質(zhì)量方面具有很大潛力。通過對(duì)所制造樣車的試驗(yàn)測(cè)試，樣車總質(zhì)量減輕了364kg（即減輕23.5％）。利用1.0L 3缸發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而可達(dá)到環(huán)保和節(jié)省燃油的目的。該樣車在結(jié)構(gòu)上應(yīng)用了鋁鑄件、鋁型材和鋼管等，這些結(jié)構(gòu)件是通過各種粘接劑和焊接技術(shù)組裝而成的。

Jeff Conklin et al. SAE 2015-01-0408.

編譯：黃潭