4汽車覆蓋件成形數(shù)值模擬技術(shù)（ CAE分析）

4．1汽車覆蓋件成形數(shù)值模擬技術(shù)（CAE分析）的優(yōu)點(diǎn)

（l )縮短開發(fā)周期。如某汽車地板總成的模具開發(fā)由44周縮短為20周；

（2）降低開發(fā)成本3）提高產(chǎn)品質(zhì)量巛4）深化對成形過程的科學(xué)認(rèn)識。

4．2 CAE技術(shù)的數(shù)值模擬的核心思想

有限元法

起源：有限元法是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的一種基于變分原理來求解偏微分方程的有效數(shù)值計(jì)算方法。

基本思想：把連續(xù)體視為離散單元的集合體。

“化整為零"。將連續(xù)體分解為有限個(gè)性態(tài)比較簡單的“單元”。對這些單元分別進(jìn)行分析。

“積零為整"。將各個(gè)單元重新組合為原來的連續(xù)體的簡化“模型”，求解得到基本未知量（位移）在若于離散點(diǎn)的數(shù)值解。

根據(jù)數(shù)值解再回到各單元中計(jì)算其他物理量〈應(yīng)變、應(yīng)力、溫度等）。

引人CAE數(shù)值仿真的模具開發(fā)。

結(jié)合板料CAE數(shù)值模擬在模具開發(fā)中的作用。

4 · 3金屬塑性有限元法的實(shí)施步驟

( l )用假想的線、面將連續(xù)體分成若干具有簡單幾何形狀的“有限單元"

假設(shè)這些單元在且僅在其邊界上的若干個(gè)離散節(jié)點(diǎn)處互相連接。將這些節(jié)點(diǎn)的位移（速度）作為問題的基本未知量。

（2） 選擇適當(dāng)?shù)牟逯禂?shù)，以便由每個(gè) “有限單元"的節(jié)點(diǎn)位移（速度）唯一地確定該單元中的位移（速度）分布。

（3） 利用位移（速度）函數(shù)對坐標(biāo)的偏導(dǎo)數(shù)可根據(jù)節(jié)點(diǎn)位移（速度）唯一地確定一個(gè)單元中的應(yīng)變（或應(yīng)變速率）分布。

由單元的應(yīng)變（或應(yīng)變速率）以及材料的本構(gòu)關(guān)系，可確定單元的應(yīng)力分布。

（4〉根據(jù)虛功原理可建立每個(gè)單元中節(jié)點(diǎn)位移（速度）和節(jié)點(diǎn)力的關(guān)系，即單元?jiǎng)偠确匠獭?/span>

（5） 將每個(gè)單元所受的外載荷根據(jù)作用力等效的原則移置到該單元的節(jié)點(diǎn)上，形成等效節(jié)點(diǎn)力。

（6） 按照各節(jié)點(diǎn)整體編號及節(jié)點(diǎn)自由度的順序，將各單元的剛度方程迭加，組裝成司題的整體剛度方程。

（7） 根據(jù)邊界節(jié)點(diǎn)必須滿足的位移〈速度）條件，修改整體剛度方程。

（8） 求解整體剛度方程，得到節(jié)點(diǎn)位移〈速度）。根據(jù)求得的節(jié)點(diǎn)位移（速度），計(jì)算各單元的應(yīng)變（或應(yīng)變速率）和應(yīng)力。

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