傳統的汽車耐候性研究方法需要整車樣件開展自然曝露試驗，然后對失效零部件進行分析和整改，重新開展試驗驗證，整個流程耗時長，試驗數據不能用于指導車型開發。時代呼喚改變，工業產品環境適應性國家重點實驗室經過20余年的汽車耐候性試驗技術和全球典型地區氣候環境數據積累，開發出的服役環境仿真技術可以較好彌補這一缺陷。
01、 服役環境仿真技術簡介
對整車建立三維模型，基于熱平衡原理，應用有限元方法仿真模擬整車在自然曝露下主要零部件表面溫度場和太陽輻照分布情況，預測不同氣候地區車身主要零部件表面最高溫度、最低溫度以及全年光熱老化等效環境應力等，為零部件選材提供試驗評價依據。
02、 服役環境仿真技術應用案例
車身內外主要零部件表面溫度極值預測
確定整車的三維結構和主要零部件材料物性后，輸入某一地區歷史環境數據（太陽輻照、空氣溫度、空氣相對濕度、風速風向等），可以預測汽車在全球不同氣候地區主要零部件表面的溫度極值數據，為評價零部件環境適應性的熱老化、溫度循環等人工加速試驗設計提供依據。
圖1 汽車外部主要零部件表面溫度場模擬仿真
圖2 汽車內部主要零部件表面溫度場模擬仿真
主要零部件表面光熱老化等效環境應力預測
利用自然暴露下車身主要零部件表面溫度和太陽輻照仿真數據，可以計算整車在全球不同氣候地區曝露1年時主要零部件表面光熱老化等效環境應力，為實驗室氙燈老化試驗周期的計算提供依據。
圖3 汽車外部主要零部件表面光熱老化等效環境應力仿真計算結果
圖4 汽車內部主要零部件表面光熱老化等效環境應力仿真計算結果
計算機仿真技術作為一種高效的研究手段，其在汽車耐候性研究領域的應用潛力還遠未充分發掘，期待與國內高校、科研院所和企業共同合作，不斷提升汽車服役環境仿真技術的研究水平和應用水平。
來源：環境耐久性專家
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