汽车轻量化是降低能源消耗、减少污染物排放最有效的措施之一。面向汽车轻量化发展的技术需求,基于CFD和有限元分析方法,对汽车零部件生产过程的熔体流动、热量传输、组分传输及结构力学性能等开展系统性分析,实现对汽车零部件自原材料到成型产品全生命周期的仿真模拟研究,为汽车零部件产品生产工艺优化及产品缺陷预报提供基础理论支撑。本模拟平台所具备的仿真软件包括:Thermo-Calc、FactSage、ANSYS、THERCAST、FORGE、SYSWELD、CATIA、PROCAST、HyperWorks。可实现汽车零部件用金属材料成分设计、流体流动、铸造工艺、焊接工艺、冷热加工及结构设计等方面的模拟研究。
1.团队介绍:
(1)屈天鹏,副教授,主要从事金属凝固理论及过程仿真研究,对凝固过程的微观过程和宏观质量具有深刻理解。
(2)张庆宇, 讲师,主要从事铝合金凝固组织演化和缺陷形成数值模拟研究,关注介观尺度三传现象对凝固组织的影响规律。
(3)董其鹏,博士后/讲师,主要从事金属铸造和焊接过程内部缺陷预测及控制研究,关注金属凝固过程宏-微观偏析的形成及调控。
(4)左克生,博士后/讲师,主要从事车体碰撞模拟及车体安全性评价分析研究。
(5)陈夏明,博士生(D1),主要从事CMT焊接过程模拟分析研究。
(6)夏军,硕士生(M1),主要从事铝合金DC铸造过程宏观偏析的模拟研究。
2.研究成果:
(1)采用THERCAST精确模拟了铝合金浇注过程中缩孔缺陷的形成过程。
(2)铝合金铸造过程的数值模拟
(3)汽车轮毂压铸模拟
(4)利用SYSWELD对汽车主要部件焊接过程中的温度场、焊接应力与变形等进行了系统分析
(5)利用ANSYS对客车骨架的扭转刚度分析及铝合金转向节的应力分析
(a)垂直工况 (b)转弯工况
(6)铝合金凝固过程枝晶生长和显微气孔形成模拟
(7)铝合金DC铸造过程浮游晶运动分布特征模拟