汽车喷涂过程的高效数值模拟



汽车喷涂过程的高效数值模拟

在汽车制造业中计算机辅助工程与数值模拟能够有效地提高产品性能以及减少制造成本。涂装车间采用这些技术来降低产品的成本。目前，这项技术能够达到降低成本约10%和节省能源约50%。涂装车间工作过程中会产生很多CO2和挥发性有机物。涂装包括喷漆工艺、干燥工艺、夹缝密封等工序。UV固化（紫外线光固化）以及涂层处理等工序的每一个步骤都会影响最终的喷漆质量。目前，整个制造业都是依赖个人经验或通过试验验证的方法来优化喷漆质量和表面处理效果。而数值模拟方法使喷漆过程降低了能耗，减少了涂料使用量和喷漆时间，达到了提高喷漆质量的目的。

研究了采用静电旋转贝尔喷雾器的喷漆过程。首先将涂料注入旋转中心，然后油漆液滴通过控制喷出气体的形状，喷出液滴受到电场力作用而改变方向，即对喷漆方向进行控制。此过程需要利用物理、数学和数值模拟等方法进行更深层的研究。要想获得制造工艺效果，需要同时给出计算结果所需要的合理的计算时间。

本文提出一种新的设计框架，即将汽车车架及载货车部分零件的喷漆在计算机上进行快速和精确地模拟。

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

编译：牛妍妍