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汽車噴涂過程的高效數(shù)值模擬

在汽車制造業(yè)中計(jì)算機(jī)輔助工程與數(shù)值模擬能夠有效地提高產(chǎn)品性能以及減少制造成本。涂裝車間采用這些技術(shù)來降低產(chǎn)品的成本。目前，這項(xiàng)技術(shù)能夠達(dá)到降低成本約10%和節(jié)省能源約50%。涂裝車間工作過程中會(huì)產(chǎn)生很多CO2和揮發(fā)性有機(jī)物。涂裝包括噴漆工藝、干燥工藝、夾縫密封等工序。UV固化（紫外線光固化）以及涂層處理等工序的每一個(gè)步驟都會(huì)影響最終的噴漆質(zhì)量。目前，整個(gè)制造業(yè)都是依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)或通過試驗(yàn)驗(yàn)證的方法來優(yōu)化噴漆質(zhì)量和表面處理效果。而數(shù)值模擬方法使噴漆過程降低了能耗，減少了涂料使用量和噴漆時(shí)間，達(dá)到了提高噴漆質(zhì)量的目的。

研究了采用靜電旋轉(zhuǎn)貝爾噴霧器的噴漆過程。首先將涂料注入旋轉(zhuǎn)中心，然后油漆液滴通過控制噴出氣體的形狀，噴出液滴受到電場力作用而改變方向，即對(duì)噴漆方向進(jìn)行控制。此過程需要利用物理、數(shù)學(xué)和數(shù)值模擬等方法進(jìn)行更深層的研究。要想獲得制造工藝效果，需要同時(shí)給出計(jì)算結(jié)果所需要的合理的計(jì)算時(shí)間。

本文提出一種新的設(shè)計(jì)框架，即將汽車車架及載貨車部分零件的噴漆在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行快速和精確地模擬。

Zémerli Clément et al.SAE 2014-36-0418.

編譯：牛妍妍