有限元法在汽車中的應用

1、有限元法在汽車中的應用有限元法在汽車中的應用有限元法是隨著計算機技術的應用而發(fā)展起來的一種先進的技術，廣泛應用于各個領域中的科學計算、設計、分析中，成功的解決了許多復雜的設計和分析問題，己成為工程設計和分析中的重要工具。隨著計算機技術的快速發(fā)展和普及，有限元方法迅速從結構工程強度分析計算擴展到幾乎所有的科學技術領域，成為一種豐富多彩、應用廣泛并且實用高效的數(shù)值分析方法，有限元法在產品設計和研制中所顯示出的無可倫比的優(yōu)越性，使其成為企業(yè)在

2、市場競爭中制勝的一個重要工具，有限元法在機電工程中的應用也越來越重要。現(xiàn)代汽車工業(yè)技術快速發(fā)展計算機技術不斷推陳出新使分析仿真技術以其快速高效和低成本的強大優(yōu)勢成為汽車設計的重要手段各種分析軟件成為CAE技術廣泛應用的工具。有限元在機械設計中的優(yōu)點是有目共睹的，在汽車的設計中這些優(yōu)勢得到了完美的體現(xiàn)，其優(yōu)點如下：1、與CAD軟件的無縫集成當今有限元分析軟件的一個發(fā)展趨勢是與通用CAD軟件的集成使用，即在用CAD軟件完成部件和零件的造型設

3、計后，能直接將模型傳送到CAE軟件中進行有限元網(wǎng)格劃分并進行分析計算，如果分析的結果不滿足設計要求則重新進行設計和分析，直到滿意為止，從而極大地提高了設計水平和效率。2、更為強大的網(wǎng)格處理能力有限元軟件允許用戶根據(jù)自己的實際情況對軟件進行設置和擴充，包括用戶自定義單元特性、用戶自定義材料本構（結構本構、熱本構、流體本構）、用戶自定義流場邊界條件、用戶自定義結構斷裂判據(jù)和裂紋擴展規(guī)律等，這些極大地提高了有限元的可操作性。在現(xiàn)代化要求越來越

4、高的今天汽車數(shù)字化設計成為必經之路?，F(xiàn)代設計方法表明產品設計雖然只占產品整個成本的5%但它卻影響整個成本的70%CAE模擬分析技術可以很好地解決產品設計中的問題并做到快速修正。在汽車的三大構成中，車身總成比底盤和發(fā)動機總成要復雜得多，車身的設計過程也相對復雜，涉及到工業(yè)造型、工程材料、生產工藝、結構力學、人機工程等眾多學科所以在概念設計完成后只有通過CAE仿真分析才可以快速、全面了解車上各零部件受力和相互影響情況并指導優(yōu)化設計以保證零部

5、件具有足夠的剛度和強度同時滿足結構型式要求，因此，有限元法的應用將會給汽車行業(yè)的發(fā)展做出越來越大的貢獻。有限元方法在汽車上主要有以下幾種應用:1結構靜力分析:這是在車輛及其發(fā)動機的各種零部件設計中最常見的問題，也是應用最為廣泛的領域，即分析計算結構與時間無關的應力分布與變形情況。例如齒輪輪齒、鋼板彈簧、車架、發(fā)動機缸體、缸套、進(排)氣閥、活塞、飛輪的靜力分析。2.結構動力學問題:可分為兩類問題:一類是求解結構或系統(tǒng)本身的動態(tài)特性，如固