白車身CAE設計

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白車身CAE設計

選擇和應用先進的新材料來實現車輛的輕量化已經成為汽車設計的一個重要部分。對許多關于輕型車身組件和白車身結構的調查研究表明，在實現車輛輕量化的同時，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，實現車輛質量的減輕會對車身裝配車間和涂裝車間產生重大的改變。為了避免多種材料的使用和電化學腐蝕問題，在輕型汽車白車身設計時通常只選擇一種材料，即全鋼或全鋁車身設計。盡管采用黑色或有色金屬設計的車身結構有許多優勢，但這些輕量化白車身結構在汽車工業中并未得到廣泛應用。采用純鋼材設計的白車身在減輕車輛總質量方面是有限的，而采用全鋁車身設計必須解決材料成本問題和滿足車身的剛度要求。

鋼質材料和鋁質材料在多材料輕型車身結構設計中的成功應用，使得這種采用多種材料設計以實現車身結構輕量化的方法成為可能。在高強度輕質材料、制造加工工藝和CAE設計技術等方面的持續改進，給汽車工業帶來了很大的機遇。如先進的高真空鋁鑄件技術得到了很大的發展，其已經被汽車制造商用于新產品的設計當中。

由麥格納國際和福特汽車公司負責研發的多材料輕型車輛是美國能源部的項目。該項目展示了車輛在保證乘員安全和性能的同時，在減輕質量方面具有很大潛力。通過對所制造樣車的試驗測試，樣車總質量減輕了364kg（即減輕23.5％）。利用1.0L 3缸發動機驅動，進而可達到環保和節省燃油的目的。該樣車在結構上應用了鋁鑄件、鋁型材和鋼管等，這些結構件是通過各種粘接劑和焊接技術組裝而成的。

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

編譯：黃潭