隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車功能不斷完善，傳統(tǒng)的造車工藝在當(dāng)前的需求下會帶來汽車質(zhì)量的提升。汽車質(zhì)量會對汽車的安全性與環(huán)保性帶來一定的影響，直觀的體現(xiàn)就在于汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。據(jù)預(yù)測，2020年時汽車消耗的石油資源將占全球石油總消耗量的64%^[1]。研究表明，當(dāng)汽車質(zhì)量下降10%時，經(jīng)濟(jì)型可提升6%～8%^[2]。因此，汽車的輕質(zhì)化設(shè)計是一個現(xiàn)實的需求。

由于汽車制造需要經(jīng)歷復(fù)雜的流程，花費(fèi)高昂的成本，因此在汽車輕質(zhì)化的研究過程中，需要先建立汽車零部件的計算機(jī)模型，來對設(shè)計理念進(jìn)行驗證。本文采用有限元建模方法對使用熱壓成型工藝的汽車零部件性能進(jìn)行驗證。在驗證時，以我國的C-NCAP碰撞標(biāo)準(zhǔn)作為參照^[3-6]。計算機(jī)仿真結(jié)果表明，本文所使用的由熱壓成型工藝制作的汽車零部件，在實現(xiàn)汽車輕質(zhì)化的同時，還可以對汽車的安全性有一定程度的提升。

網(wǎng)格劃分與檢查：在進(jìn)行網(wǎng)格的劃分前，需要首先對CAD模型進(jìn)行集合，進(jìn)行孔洞、圓角、凸臺、包邊的處理。網(wǎng)格化分時，需要確定網(wǎng)格尺寸，本文定義的網(wǎng)格尺寸在8～10 mm。對于過大的孔洞，將其進(jìn)行六邊形或八變形的分割。劃分后的網(wǎng)格需要滿足邊長比、雅可比、三角比、翹曲度等指標(biāo)的要求。

定義材料屬性：網(wǎng)格化分完畢后，需要對有限元分析時的材料屬性進(jìn)行定義，包括所用材料的板件厚度、材料材質(zhì)、材料截面屬性。本文涉及的實驗驗證為針對零部件的模態(tài)、剛度等靜態(tài)特征的線性分析，主要涉及了碳鋼、焊點(diǎn)材料、粘膠材料的相關(guān)屬性。

零配件裝配檢查：材料屬性定義完畢后，需要將各個材料按照一定的裝配規(guī)則，裝配成汽車零部件。此時，需要定義材料間連接和穿透的關(guān)系。圖2給出了使用有限元方法建立的汽車側(cè)面碰撞模型，其將被用于后文的碰撞測試實驗中。