基于CAE技術(shù)的汽車(chē)零部件輕量化設(shè)計(jì)

曾孟軍 敖克勇

摘要： 汽車(chē)行業(yè)要保證可持續(xù)發(fā)展，就要應(yīng)用節(jié)能減排措施，提高汽車(chē)運(yùn)行的穩(wěn)定性與環(huán)保性，以此來(lái)確保我國(guó)的生態(tài)環(huán)境能夠得到有效保障。而CAE技術(shù)是信息技術(shù)的產(chǎn)物，能夠有效滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè)在節(jié)能減排方面的需求，通過(guò)對(duì)汽車(chē)的零部件開(kāi)展輕量化處理，既能夠有效降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本，又能夠降低車(chē)輛油耗，緩解環(huán)境所面臨的污染壓力。正因如此，本文以CAE技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)如何開(kāi)展汽車(chē)零部件輕量化設(shè)計(jì)的內(nèi)容與措施進(jìn)行相應(yīng)的論述與分析。

Abstract： In order to ensure the sustainable development of the automobile industry， it is necessary to apply energy-saving and emission reduction measures to improve the stability and environmental protection of automobile operation， so as to ensure the effective protection of China's ecological environment. CAE technology is the product of information technology， which can effectively meet the needs of the automotive industry in energy conservation and emission reduction. Through lightweight treatment of automotive parts， it can not only effectively reduce the economic cost of enterprises， but also reduce vehicle fuel consumption and alleviate the pollution pressure faced by the environment. Therefore， based on CAE technology， this paper discusses and analyzes the contents and measures of how to carry out lightweight design of auto parts.

關(guān)鍵詞： CAE技術(shù);汽車(chē)行業(yè);零部件生產(chǎn);輕量化設(shè)計(jì)

Key words： CAE technology;automobile industry;parts production;lightweight design

中圖分類(lèi)號(hào)：U472.43 ? ? ? ? ? ? ? ? ?   ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2022）01-0016-03

0 ?引言

在21世紀(jì)的今天，隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于能源的需求也隨之提升，為了緩解社會(huì)需求與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾，輕量化的技術(shù)需求隨之出現(xiàn)。就目前來(lái)看，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)在進(jìn)行日常運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，通常會(huì)面臨有關(guān)能源消耗以及安全性的需求，通過(guò)對(duì)輕量化技術(shù)的應(yīng)用，不但能夠滿(mǎn)足我國(guó)所提出的環(huán)保需求，同時(shí)還能夠達(dá)成節(jié)能減排的最終目的，以此來(lái)確保汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展不受影響。與其他技術(shù)相比，汽車(chē)輕量化技術(shù)本身是以新時(shí)代手段為基礎(chǔ)，在確保汽車(chē)自身的性能、質(zhì)量以及安全性不受影響的前提下進(jìn)行成本的有效控制，以此來(lái)確保車(chē)輛的可操作性與環(huán)保性能夠隨之得到有效提升。

1 ?汽車(chē)輕量化的意義

通常情況下，當(dāng)車(chē)輛處于行駛狀態(tài)時(shí)，需要對(duì)不同類(lèi)型的阻力進(jìn)行克服，比如說(shuō)空氣所帶來(lái)的阻力影響，加速時(shí)所產(chǎn)生的各類(lèi)阻力，在進(jìn)行上坡時(shí)所產(chǎn)生的阻力以及輪胎滾動(dòng)時(shí)相關(guān)的阻力內(nèi)容，所遵循的公式如下所示：

F行=F演+F空+F坡+F加速

從本質(zhì)上來(lái)講，當(dāng)車(chē)輛行駛時(shí)，自身的質(zhì)量并不會(huì)與空氣阻力產(chǎn)生較為明顯的關(guān)系，而其他類(lèi)型的阻力都會(huì)受到質(zhì)量的影響，二者之間呈現(xiàn)為正比的數(shù)量關(guān)系，也就是說(shuō)，車(chē)輛的整體質(zhì)量數(shù)值越大，在行駛過(guò)程中所要承擔(dān)的阻力數(shù)值也就隨之提升，在這一背景下，車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的動(dòng)能便無(wú)法得到有效應(yīng)用。正因如此，通過(guò)開(kāi)展汽車(chē)輕量化的工作，不但能夠有效降低車(chē)輛的質(zhì)量數(shù)值，減小在行駛過(guò)程中所產(chǎn)生的阻力情況，同時(shí)還能夠確保能源消耗自身的經(jīng)濟(jì)性與有效性不會(huì)受到外界影響，能夠極大程度上滿(mǎn)足我國(guó)節(jié)能減排方面所提出的要求[1]。

從駕駛角度來(lái)看，當(dāng)車(chē)輛處于正常運(yùn)行的過(guò)程中，自身的質(zhì)量數(shù)值越小，在進(jìn)行加速的過(guò)程中所產(chǎn)生的效果也就更為明顯，不但能夠有效提高車(chē)輛的最大車(chē)速，同時(shí)還能夠確保車(chē)輛自身的穩(wěn)定性與操作性能夠因此得到有效提升。同時(shí)，完成輕量化后，車(chē)輛的噪音程度也會(huì)隨之下降，即便是在進(jìn)行碰撞的過(guò)程中，所產(chǎn)生的作用力也會(huì)隨之下降，確保國(guó)民的生命健康安全能夠得到有效保障。

2 ?汽車(chē)零部件輕量化的主要途徑

想要實(shí)現(xiàn)汽車(chē)車(chē)輛的輕量化，就要從不同角度進(jìn)行內(nèi)容上的調(diào)整，通過(guò)開(kāi)展零部件結(jié)構(gòu)的輕量化工作來(lái)降低車(chē)輛的實(shí)際質(zhì)量，以此來(lái)滿(mǎn)足我國(guó)節(jié)能減排的政策需求，詳細(xì)情況如下所示：

2.1 采用輕型材料

在開(kāi)展輕量化工作的過(guò)程中，主要是對(duì)材料內(nèi)容進(jìn)行深入地研究與開(kāi)發(fā)，以此來(lái)確保汽車(chē)的實(shí)際質(zhì)量能夠得到有效控制，在這一過(guò)程中，相關(guān)人員需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行材料方面的調(diào)整與應(yīng)用，盡可能確保所選用的代替材料能夠滿(mǎn)足車(chē)輛的安全性能需求，并在正常運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何故障問(wèn)題。隨著研究學(xué)者與技術(shù)人員的共同研發(fā)，發(fā)現(xiàn)鎂合金與高強(qiáng)度性能的鋼物質(zhì)能夠有效提高車(chē)輛的安全性與穩(wěn)定性，可以用來(lái)進(jìn)行傳統(tǒng)材料的代替工作，同時(shí)，還可以利用以塑料為基礎(chǔ)所研發(fā)的復(fù)合材料，并做好相應(yīng)的替換工作，以此來(lái)確保車(chē)輛的運(yùn)行質(zhì)量能夠得到有效保障[2]。

2.1.1 鎂、鋁合金材料

從物理性質(zhì)上來(lái)講，無(wú)論是鎂合金還是鋁合金本身在密度上都相對(duì)要低，與傳統(tǒng)的鋼鐵材料相比，鋁合金所具備的密度只有三分之一，而密度之間所產(chǎn)生的差距會(huì)導(dǎo)致在進(jìn)行使用的過(guò)程中，車(chē)輛的整體質(zhì)量也會(huì)發(fā)生改變。在傳統(tǒng)的制車(chē)工藝中，之所以會(huì)選用優(yōu)質(zhì)鋼，則是因?yàn)槠浔旧淼奶匦再|(zhì)量能夠滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并且在短時(shí)間內(nèi)很難找到能夠與之相仿的材料，時(shí)至今日，鋁合金的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀，無(wú)論是在抗震性還是整體性能上，鋁合金都能夠滿(mǎn)足車(chē)輛安裝需求，甚至在強(qiáng)度比上還要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋼材本身的質(zhì)量，能夠極大程度上滿(mǎn)足我國(guó)社會(huì)對(duì)于車(chē)輛輕量化的需求[3]。就目前來(lái)看，在開(kāi)展鋁合金工作的工程中，所涉及的材料內(nèi)容種類(lèi)較多，而車(chē)輛安裝中主要是以鑄鋁為基礎(chǔ)，這類(lèi)材料本身的力學(xué)性能相對(duì)較強(qiáng)，能夠滿(mǎn)足車(chē)輛的正常運(yùn)行需求，從而避免后續(xù)工作受到不利影響。而鎂合金的出現(xiàn)，則是在散熱性與吸震性上給予車(chē)輛足夠的保障，同時(shí)也可以作為鋼材的替代材料進(jìn)行應(yīng)用。

2.1.2 高強(qiáng)度鋼

在進(jìn)行鋼鐵材料施工作業(yè)的過(guò)程中，鋼原料可以說(shuō)是極為重要的，當(dāng)鋼材料自身的強(qiáng)度提升后，便能夠極大程度上滿(mǎn)足我國(guó)汽車(chē)輕量化的需求。在進(jìn)行實(shí)際安裝的過(guò)程中，主要是根據(jù)不同情況對(duì)高強(qiáng)度鋼進(jìn)行分類(lèi)處理，比如說(shuō)，倘若以強(qiáng)化機(jī)理來(lái)進(jìn)行分類(lèi)處理，那么可以將其分為對(duì)析出功能進(jìn)行強(qiáng)化、對(duì)組織功能進(jìn)行強(qiáng)化、對(duì)固溶功能進(jìn)行強(qiáng)化、對(duì)細(xì)晶進(jìn)行強(qiáng)化，以及通過(guò)烘烤能夠提高自身硬化的能力[4]。而在實(shí)際強(qiáng)度上，也可以將其分為高強(qiáng)度以及超高強(qiáng)度這兩種，不同強(qiáng)度的鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用方面會(huì)產(chǎn)生一定程度的差異性。在進(jìn)行冶金學(xué)特征分類(lèi)的過(guò)程中，則可以將其分為普通與先進(jìn)兩大內(nèi)容，在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中，相關(guān)人員會(huì)利用相變的原理來(lái)提高鋼結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，與傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)相比，這種材料在屈服強(qiáng)度上具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在成本支出、各類(lèi)性能的穩(wěn)定性方面也會(huì)帶來(lái)積極有效的作用，因而能夠滿(mǎn)足我國(guó)在汽車(chē)輕量化方面所提出的要求與內(nèi)容。

2.1.3 塑料和復(fù)合材料

對(duì)于汽車(chē)零部件的制造與生產(chǎn)而言，所選用的材料無(wú)非就是金屬與非金屬兩種，金屬是上述所提到的鋼與合金材料，而非金屬材料中應(yīng)用范圍最廣泛的便是塑料，在開(kāi)展分類(lèi)的過(guò)程中，通?？梢詫⑵浞譃閺?fù)合型的塑料內(nèi)容、高分子性較強(qiáng)的塑料材料、由塑料所構(gòu)成的合金材料以及生物納米材料，這些都是車(chē)輛生產(chǎn)過(guò)程中所選用的重要內(nèi)容，關(guān)系到整個(gè)車(chē)輛的運(yùn)行質(zhì)量。在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)塑料與復(fù)合材料的應(yīng)用，能夠極大程度上提高材料本身的力學(xué)性能，并且在成本支出上也相對(duì)較低，不但能夠滿(mǎn)足車(chē)輛運(yùn)行需求，同時(shí)還能夠?qū)ξ覈?guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)積極有效的影響。

2.2 采用先進(jìn)的制造工藝

2.2.1 激光焊接

在21世紀(jì)的今天，激光焊接技術(shù)可以說(shuō)是我國(guó)較為先進(jìn)的制造工藝之一，其本身有著極高的商業(yè)價(jià)值與市場(chǎng)影響力，并對(duì)我國(guó)汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了積極有效的影響。與其他焊接技術(shù)相比，激光焊接本身在工作效率上相對(duì)較高，在進(jìn)行焊縫的過(guò)程中，相應(yīng)的深寬比能夠滿(mǎn)足我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行熱輸入工作時(shí)所產(chǎn)生的影響相對(duì)較小，能夠有效避免發(fā)生焊接變形的情況。無(wú)論是零部件還是車(chē)輛本體方面的內(nèi)容，激光焊接已然成為當(dāng)今我國(guó)汽車(chē)行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可忽視的重要存在，其本質(zhì)主要是利用對(duì)板材開(kāi)展激光拼焊，通過(guò)相應(yīng)的手段來(lái)將具有差異性的板材進(jìn)行整合處理，這些板材在強(qiáng)度以及性能方面都會(huì)產(chǎn)生較為明顯的差別，在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用，能夠極大程度上提高鋼板本身的整體性能，在減輕車(chē)輛質(zhì)量的同時(shí)，不會(huì)對(duì)其自身的安全性與穩(wěn)定性造成不利影響。

2.2.2 液壓成形

成形工藝可以說(shuō)是車(chē)輛管理過(guò)程中不可缺少的重要內(nèi)容，早些年，我國(guó)所選用的成形工藝無(wú)論是成果強(qiáng)度還是精度上都相對(duì)粗糙，無(wú)法達(dá)到國(guó)際層面的標(biāo)準(zhǔn)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，液壓成形工藝已然成為新時(shí)代發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，通過(guò)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用，不但能夠有效提高液壓成形零件的整體強(qiáng)度與剛性，在回彈性上也能夠得到有效保障，提高精度的同時(shí)還能夠確保零件的表面質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這樣既可以緩解能源方面的壓力，同時(shí)還能夠?qū)档统杀編?lái)積極有效的影響。正因如此，通過(guò)對(duì)液壓成形技術(shù)的應(yīng)用，能夠極大程度上提高車(chē)輛自身的穩(wěn)定性與安全性，對(duì)于汽車(chē)行業(yè)的生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)利益發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生積極有效的影響。

2.2.3 高強(qiáng)度鋼熱成型

作為工業(yè)領(lǐng)域的新時(shí)代產(chǎn)物，高強(qiáng)度鋼熱成型技術(shù)本身能夠有效提高材料的動(dòng)力性能與溫度抗性，以此來(lái)滿(mǎn)足不同程度的安裝需求。在此之前，汽車(chē)領(lǐng)域常用的加工方式就是冷成型加工，這種加工方式不但在效果上無(wú)法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，所需要花費(fèi)的成本支出也相對(duì)較高，與之相比，高強(qiáng)度鋼熱成型技術(shù)本身具有極高的施工特點(diǎn)，在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中，會(huì)在響應(yīng)的板件上產(chǎn)生一個(gè)具有實(shí)時(shí)變化特性的溫度場(chǎng)，這種溫度場(chǎng)會(huì)作用到整個(gè)加工成型工藝，并對(duì)所要加工的板材組織結(jié)構(gòu)以及力學(xué)特性進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化處理，這樣不但能夠?qū)?yīng)力場(chǎng)加以改變，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)力場(chǎng)的反作用工作，以此來(lái)滿(mǎn)足溫度場(chǎng)的工作需求，由此可見(jiàn)，熱成型工藝所涉及的主要內(nèi)容就是通過(guò)溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)兩部分的有效處理，既要確保二者共存聯(lián)系，同時(shí)還要相互作用，以此來(lái)達(dá)成相應(yīng)的加工標(biāo)準(zhǔn)。由于高強(qiáng)度鋼熱成型技術(shù)本身是一項(xiàng)具有綜合性的系統(tǒng)內(nèi)容，因而會(huì)涉及不同領(lǐng)域方面的知識(shí)，比如說(shuō)電力控制、機(jī)械加工以及化工技術(shù)，能夠有效實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于我國(guó)汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展能夠帶來(lái)積極有效的影響。

3 ?CAE技術(shù)在汽車(chē)零部件輕量化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 CAE技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

3.1.1 與CAD軟件的無(wú)縫集成

CAE技術(shù)的應(yīng)用是以CAD軟件為聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)而開(kāi)展的，在進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，先要通過(guò)CAD來(lái)開(kāi)展有關(guān)車(chē)輛零部件內(nèi)容的造型設(shè)計(jì)工作，之后再將相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行CAE系統(tǒng)的傳輸，并以此為基礎(chǔ)開(kāi)展相應(yīng)的分析工作，倘若最終所獲得數(shù)據(jù)成果無(wú)法滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者設(shè)計(jì)需求，便要及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)反饋，由相關(guān)內(nèi)熱源重新開(kāi)展相應(yīng)的內(nèi)容設(shè)計(jì)工作，進(jìn)行二次流程的循環(huán)作業(yè)，以此來(lái)確保零部件的設(shè)計(jì)質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，車(chē)輛的性能與質(zhì)量由此得到有效提升。

3.1.2 更為強(qiáng)大的網(wǎng)格處理能力

與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)軟件相比，CAE技術(shù)在網(wǎng)格處理能力上具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)，在開(kāi)展問(wèn)題求解的過(guò)程中，先要對(duì)所要開(kāi)展分析工作的對(duì)象進(jìn)行離散化處理，并采用有限元法完成對(duì)結(jié)果的計(jì)算，并根據(jù)所獲得的結(jié)果內(nèi)容進(jìn)行最終處理。隨著我國(guó)社會(huì)在網(wǎng)格處理方面的投入不斷提高，有關(guān)網(wǎng)格生成的技術(shù)也越發(fā)成熟，無(wú)論是質(zhì)量還是效率也因此得到有效提高，汽車(chē)行業(yè)在進(jìn)行網(wǎng)格處理的過(guò)程中，可以通過(guò)CAE技術(shù)來(lái)開(kāi)展相關(guān)工作，既能夠縮短求解時(shí)間，同時(shí)還能夠確保最終所獲的結(jié)果具有極高的精準(zhǔn)性與準(zhǔn)確性。

3.1.3 由求解線(xiàn)性問(wèn)題發(fā)展到求解非線(xiàn)性問(wèn)題

線(xiàn)性理論的存在一直都是設(shè)計(jì)工作的重要內(nèi)容，只是在21世紀(jì)的今天，單一性的線(xiàn)性理論已然無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的工作需要，在進(jìn)行線(xiàn)性理論分析的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)無(wú)法處理問(wèn)題的情況，這種理論內(nèi)容很難加速工程方面的內(nèi)容處理，因而需要選用非線(xiàn)性的手段方式進(jìn)行內(nèi)容分析，以此來(lái)確保后續(xù)工作能夠順利開(kāi)展。在進(jìn)行非線(xiàn)性求解工作的過(guò)程中，汽車(chē)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)不同資源的開(kāi)發(fā)工作，提高分析軟件的應(yīng)用質(zhì)量與效率，對(duì)傳統(tǒng)的求解軟件進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化處理，這樣不但能夠有效提高求解問(wèn)題的處理效率，同時(shí)還能夠避免在進(jìn)行故障問(wèn)題的分析過(guò)程中受到外界因素的干擾影響。

3.2 CAE技術(shù)在汽車(chē)零部件輕量化設(shè)計(jì)中的實(shí)施方法

在開(kāi)展現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，CAE技術(shù)本身占據(jù)著較高的市場(chǎng)地位，在整個(gè)車(chē)輛結(jié)構(gòu)的零部件與成品中都會(huì)發(fā)現(xiàn)它的身影。為了滿(mǎn)足我國(guó)有關(guān)汽車(chē)輕量化方面的內(nèi)容設(shè)計(jì)，相關(guān)內(nèi)部人員在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中，往往需要選用CAE技術(shù)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的操作，并將傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)處理方法進(jìn)行優(yōu)化，以此來(lái)提高車(chē)輛零部件的整體質(zhì)量，進(jìn)而來(lái)確保汽車(chē)零部件的輕量化工作能夠順利開(kāi)展。

在進(jìn)行實(shí)施過(guò)程前，相關(guān)人員需要對(duì)車(chē)輛的整體性能有一個(gè)較為明確的認(rèn)知，在不影響車(chē)輛整體性能的背景下開(kāi)展相應(yīng)的管理工作，這樣不但能夠有效提高車(chē)輛零部件的整體性，同時(shí)還能夠滿(mǎn)足輕量化的需求，并且，通過(guò)對(duì)CAE技術(shù)的應(yīng)用還能夠?qū)Ξ?dāng)前生活中所面臨的問(wèn)題進(jìn)行有效處理，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)步驟如下所示：

①第一步，對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行建立工作。目標(biāo)函數(shù)可以作為目標(biāo)形式而存在，利用設(shè)計(jì)變量來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的呈現(xiàn)，并對(duì)設(shè)計(jì)方案的整體質(zhì)量開(kāi)展具有針對(duì)性的評(píng)價(jià)。從本質(zhì)上來(lái)講，建立目標(biāo)函數(shù)這一過(guò)程也就是探究方案中設(shè)計(jì)變量與目標(biāo)之間所構(gòu)成的關(guān)系，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)定與分析，從而來(lái)完成零部件輕量化的優(yōu)化處理。在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中，可以將目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行唯一性調(diào)整，并對(duì)其他函數(shù)內(nèi)容進(jìn)行約束條件的角色應(yīng)用，通過(guò)對(duì)工作特點(diǎn)的分析來(lái)完成目標(biāo)的設(shè)計(jì)。

②第二步，完成設(shè)計(jì)變量的確定工作。通常情況下，設(shè)計(jì)變量需要也被稱(chēng)為設(shè)計(jì)參數(shù)，在開(kāi)展結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過(guò)程中，參數(shù)自身的性能會(huì)隨著設(shè)計(jì)內(nèi)容而發(fā)生改變或者提高，它的存在可以看作是常數(shù)也可以是變量，只要是在整個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的兩種參數(shù)內(nèi)容都可以稱(chēng)得上是變量需要，同時(shí)，在此階段中它本身所存在的數(shù)值是可以進(jìn)行輸入與更改的。通常情況下，有關(guān)結(jié)構(gòu)優(yōu)化內(nèi)容的設(shè)計(jì)變量大體可以分為兩種，一種是集合參數(shù)，另一種則是物理參數(shù)。

③第三步，對(duì)約束條件進(jìn)行選取作業(yè)。從定義上來(lái)看，約束條件本身可以當(dāng)作是對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容開(kāi)展限制的內(nèi)容要求，主要是針對(duì)設(shè)計(jì)變量以及性能內(nèi)容，在進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)的處理過(guò)程中，需要對(duì)約束條件進(jìn)行深入調(diào)整，并判斷其本身在真實(shí)性與可靠性方面是否能夠得到有效保障。正因如此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的工程中，需要采用全方位的分析手段進(jìn)行不同約束條件的有效設(shè)定，并將相應(yīng)的條件內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化處理，以此來(lái)確保后續(xù)工作能夠順利開(kāi)展。

④第四步，對(duì)最終的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評(píng)估處理。在這一過(guò)程中，需要選用CAE技術(shù)來(lái)開(kāi)展三維實(shí)體模型的構(gòu)建，倘若是在結(jié)果分析的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)最終的設(shè)計(jì)要求無(wú)法滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則需要及時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)層面的修改工作，之后再開(kāi)展CAE的循環(huán)分析，一直到符合標(biāo)準(zhǔn)以后才能夠停止。相關(guān)人員可以通過(guò)所獲得設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行可行方案的設(shè)定，可行方案需要進(jìn)行多個(gè)設(shè)計(jì)，并根據(jù)最終的要求進(jìn)行最優(yōu)方案的選用，倘若在結(jié)果分析時(shí)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，則要進(jìn)行具體原因的分析，不能夠一味地相信計(jì)算所產(chǎn)生的結(jié)果，還要確保其能夠滿(mǎn)足實(shí)際層面的求解需求。

4 ?結(jié)論

綜上所述，汽車(chē)行業(yè)是我國(guó)社會(huì)發(fā)展中不可缺少的重要組成部分，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著極為密切的聯(lián)系，在21世紀(jì)的今天，為了滿(mǎn)足我國(guó)節(jié)能減排的政府要求，汽車(chē)企業(yè)需要做好車(chē)輛零部件輕量化的設(shè)計(jì)工作，通過(guò)開(kāi)展CAE技術(shù)來(lái)進(jìn)行細(xì)節(jié)化的應(yīng)用，以此來(lái)確保所生產(chǎn)的汽車(chē)質(zhì)量和安全能夠得到有效保障。

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