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在精密制造領(lǐng)域，薄壁零件（如電機(jī)端蓋、航空結(jié)構(gòu)件）的三坐標(biāo)檢測長期面臨一個(gè)隱蔽而頑固的挑戰(zhàn)：裝夾變形。 在薄壁件測量中，傳統(tǒng)方法對“裝夾導(dǎo)致的變形誤差”幾乎無法覺察。

02 價(jià)值體現(xiàn) 本研究揭示了激光束粉末床熔融工藝在汽車薄壁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的可行性。然而，該工藝相對較高的成本將限制其應(yīng)用范圍為：小批量、高端產(chǎn)品的制造。Simufact Additive 準(zhǔn)確的預(yù)測了變形和收縮線，并可以基于仿真結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，最終實(shí)現(xiàn)一次成功打印的目標(biāo)。

3.1 CFRP薄壁圓管有限元建模CFRP薄壁圓管的軸向壓潰試驗(yàn)是一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程，用有限元分析方法（隱式分析法和顯示分析法）模擬圓管軸向壓潰過程。

由于玻璃鋼復(fù)合材料的薄壁圓筒結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、重量輕、剛度大、耐腐蝕， 電絕緣及透微波等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于航空航天和民用領(lǐng)域中。工程中廣泛 使用的這些薄壁圓筒，當(dāng)它們受壓縮、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)等荷載作用時(shí)，最常見 的失效模式為屈曲。因此，為了保證結(jié)構(gòu)的安全，需要進(jìn)行屈曲分析。

4.結(jié)論 本文基于安世亞太自主結(jié)構(gòu)有限元軟件PERA SIM Mechanical屈曲分析模塊計(jì)算外壓薄壁圓筒的屈曲，實(shí)現(xiàn)了幾何建模、網(wǎng)格劃分、材料賦予、載荷及邊界條件設(shè)置、特征值求解到結(jié)果后處理的完整分析流程。

為應(yīng)對上述問題，本文基于有限元分析與變密度拓?fù)鋬?yōu)化理論，提出一種綜合考慮固有頻率與屈曲穩(wěn)定性的帶筋薄壁結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法，旨在為工程實(shí)際提供一種高效可靠的設(shè)計(jì)方案，在保證結(jié)構(gòu)綜合性能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有效的輕量化設(shè)計(jì)，基本的工作流程如圖1所示。

下面針對薄壁結(jié)構(gòu)，說明在讀入幾何模型后，如何快速地把CAD薄實(shí)體模型，處理成滿足有限元分析的殼模型。 1抽取中面 ANSYS可以對薄實(shí)體進(jìn)行抽中面，可以處理各種T型截面、變厚度、有小突臺等復(fù)雜特征的薄實(shí)體。自動抽中面的過程可以手動操作，而且可以對所有操作腳本化。

模塊 2 中面提取：掌握薄壁折疊板類幾何模型的中面提取技術(shù)，在滿足嚴(yán)格質(zhì)量要求的前提下，完成中面的殼單元網(wǎng)格劃分。 模塊 3 鑄件網(wǎng)格與對齊管理器：學(xué)習(xí)薄壁折疊板、塑料件等幾何模型網(wǎng)格劃分的必備工具，掌握在開啟各類質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)的情況下，高效使用這些工具的方法。

制造重型車橋、車軸的材料一般為厚壁鋼管，可采用多次冷縮頸或熱縮頸工藝。厚壁鋼管的縮頸成形工藝已經(jīng)較為成熟，目前薄壁鋼管縮徑成形方面的研究報(bào)道還較少，夏巨諶等人對薄壁鋼管縮徑成形過程進(jìn)行了理論分析和有限元模擬；劉超，王連東等研究汽車橋殼管坯推擠—拉拔復(fù)合縮徑成形工藝；楊鑫報(bào)道了高強(qiáng)鋼管縮徑旋壓成形性能及工藝，并進(jìn)行了大量的理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

這也促使機(jī)械制造業(yè)朝著輕量化發(fā)展，鋁合金鑄造作為制造業(yè)重要的一環(huán)，為了達(dá)到輕量化的要求，鑄件的壁厚越來越薄也是必然的趨勢。但鋁合金薄壁件具有難以成形、缺陷多的特點(diǎn)，造成這類零件良品率低的問題。 本文以鋁合金薄壁殼體為研究對象，在建模軟件CATIA中建立帶有澆注系統(tǒng)的三維模型，應(yīng)用Procast對鑄件鑄造成形過程進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。

這對于大的壓鑄件或者薄壁件 有不好的影響。 車門壓鑄是要將車門壓鑄成一體零件,車 門外板屬于2~3mm 的薄壁件,因此要選擇免熱處理合金 進(jìn)行壓鑄。 綜合考慮后本文選擇上海交通大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā) 的 A3(公開專利號:CN114411020A)為車門材料。

S8R5單元ELBOW31B和B31的對比追求精度，驗(yàn)證機(jī)理：應(yīng)使用S8R5或其他殼單元建立詳細(xì)的有限元模型。這是研究彎管復(fù)雜非線性行為（如彈塑性坍塌）最可靠的方法。工程分析，平衡效率：對于包含彎頭的管道系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)級分析時(shí)，推薦采用 混合建模：彎頭部分使用 ELBOW31B。它能以遠(yuǎn)低于殼單元的成本，提供比標(biāo)準(zhǔn)梁單元合理得多的預(yù)測結(jié)果。直管段部分：使用 B31。