LS-DYNA 在自攻鉚釘製程模擬與強度預測之關鍵應用
在輕量化與高強度接合需求持續提升的趨勢下，自攻鉚釘（Self-Piercing Riveting, SPR）已廣泛應用於車體結構與多材料接合領域。相較於傳統焊接技術，SPR具備熱影響小與適用異質材料等優勢，但其成形過程涉及複雜的塑性變形與動態接觸行為，使接合品質高度依賴鉚釘幾何、模具參數與材料組合條件。若僅依賴實驗驗證，將面臨高成本與高試誤風險。因此，透過數值模擬分析製程成形機制與鎖固效果，可有效預測接合品質，並作為製程優化的重要技術依據。
LS-DYNA 自攻鉚釘製程模擬與強度評估
針對自攻鉚釘製程中所涉及的大變形行為、複雜接觸互動與潛在失效風險，導入 Ansys LS-DYNA 建立從成形模擬到強度評估的一體化分析流程，可有效提升接合品質預測的準確性與工程驗證效率。透過高精度數值模擬技術，工程團隊能在虛擬環境中重現鉚釘穿透與材料流動過程，並進一步評估接合點於不同受力條件下的結構表現，實現製程與強度分析的完整整合。
- 顯式動力學求解技術：精確模擬鉚釘穿透、材料大變形與高度非線性接觸行為，有效處理成形過程中的幾何變化與瞬態動態效應。
- 成形與結構分析整合機制：將成形階段所累積的應變分布、殘留應力與幾何變形結果延續至後續強度分析模型，使結構評估建立於實際製程狀態之上，提升模擬物理一致性。
- 多樣化失效準則整合：透過材料破壞模型與接觸失效判據的應用，評估接合點在拉伸、剪切或複合載荷條件下的承載極限與破壞模式。
- 自動化參數調整與設計優化：於虛擬環境中快速比較不同鉚釘幾何、模具設計與材料組合方案，加速最佳化設計篩選，降低傳統試誤成本。
在多材料接合與輕量化設計需求不斷提升的趨勢下，自攻鉚釘製程的品質穩定性與結構可靠度成為產品開發的重要關鍵。透過數值模擬技術整合成形分析與強度評估流程，可深入掌握材料流動行為、鎖固機制與潛在失效模式，並於設計階段即完成虛擬驗證與參數優化。此一一體化分析架構不僅有效降低實體試驗成本與開發風險，更提升工程決策效率，使製程設計更具可預測性與可靠性，成為現代接合技術開發的技術基礎。
資料參考：ANSYS 簡報內容
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