4汽車覆蓋件成（chéng）形數值模擬技術（ CAE分析）

4．1汽車覆蓋件成形數（shù）值模擬技術（CAE分析）的優點（diǎn）

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

（2）降低開發成本3）提高產品質量巛4）深化對成形過（guò）程的科學認識。

4．2 CAE技術的數值模擬的核心思想

有限元法

起源：有限元法是隨著計算機技術發展而出現的（de）一種基於變分（fèn）原理來求解偏（piān）微分方程的（de）有效數值計算方法。

基本思想：把連續體視為離散單元的集合體（tǐ）。

“化（huà）整（zhěng）為零"。將連續體（tǐ）分解為有限個性態比（bǐ）較簡單的“單元”。對這些（xiē）單元分別進行分析（xī）。

“積零為整"。將（jiāng）各個單元重（chóng）新組（zǔ）合為原來的（de）連續體（tǐ）的簡化（huà）“模型”，求解得到基本未（wèi）知量（位移）在若於離散點的（de）數值解（jiě）。

根據數值解再回到各單元中計（jì）算（suàn）其他物理量〈應變、應力（lì）、溫度等）。

引人CAE數值（zhí）仿真的模（mó）具（jù）開發。

結合板料CAE數值模擬在模具（jù）開發中的作用。

4 · 3金屬塑性有限元法的實施步驟

( l )用假想的線、麵將連續體（tǐ）分（fèn）成若幹具有簡單幾何形狀（zhuàng）的“有限單元"

假設這些單（dān）元在且僅在（zài）其（qí）邊界上的若幹個離散節點處互相連接（jiē）。將這些節點的位移（速度）作為問題的基本未知量（liàng）。

（2） 選擇適當的插值數，以便由每個 “有限單元"的（de）節點位移（速度）唯（wéi）一地確定該單元中的位移（速度）分布。

（3） 利用位移（速度）函數對坐標的偏導數（shù）可根據節點位移（速度）唯一地確定一個單元中的應變（或應變（biàn）速率）分布。

由（yóu）單元的應變（或應變速率）以及材（cái）料的本構（gòu）關係，可確定單元的應力分布。

（4〉根據虛功原理可建立每個單（dān）元中節點位移（速度）和節點力的關係，即單元剛度方程。

（5） 將每個單元所受的外載（zǎi）荷根（gēn）據作用力等效的原則移置到該單（dān）元的節點上，形成等效（xiào）節點力。

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

（7） 根據邊界節點必須滿足（zú）的位移〈速度）條件，修改整體剛度方（fāng）程。

（8） 求解整體剛度方程，得到（dào）節點位移〈速（sù）度）。根據（jù）求得的節點位移（速度），計算各單元（yuán）的應變（或應變速率）和應力。

參考文獻

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