基于有限元分析的发动机罩拓扑优化设计

建立了某轿车发动机罩有限元模型,对其进行了模态分析计算,得到发动机罩的固有频率和振型.在此基础上建立了基于变密度法的拓扑优化设计数学模型,运用HYPERMESH软件对发动机罩进行了拓扑优化设计,研究了发动机罩最优的加强筋布局形式,使得结构的低阶模态频率提高2HZ,提高了发动机罩的动态刚度,解决了发动机怠速时发动机罩的振动问题.     

汽车发动机罩模态和刚度的分析及优化

建立了某发动机罩的有限元模型,利用有限元软件Nastran分析该发动机罩的模态及刚度,对其主要的承载状态的刚度特性进行评估,以保证发动机罩总成具有合理的动态刚度和静态刚度特性。通过改变零件结构及厚度参数,优化发动机罩的各性能并使其达到设计目标值。     

柴油发动机气缸盖罩模态分析

为验证某型直列4缸柴油机的气缸罩盖是否是会发生共振现象,建立了气缸罩盖的计算模型,分别对气缸盖罩的约束模态与自由模态两种情况的固有频率和振型分布情况进行了计算和分析。通过计算分析,发现气缸盖罩的刚度非常高,在发动机正常运转下不会发生共振。     

基于模态分析的挖掘机发动机罩结构优化

挖掘机发动机罩通常由薄板件与加强筋通过焊接而成。在发动机和路面的激励作用下,其薄板结构容易产生严重的振动响应,直接导致结构某些薄弱位置的变形、开裂等问题。利用HyperWorks软件建立了某型挖掘机发动机罩有限元模型,对其进行了模态分析,得到了其在自由状态下的前四阶固有频率及振型,并通过模态实验验证了仿真结果的准确性。依据实验与数值模态分析结果,对该发动机罩进行了结构优化。与原结构相比,优化后发动机罩刚度有所提高,典型振型的最大变形量大幅降低,其动态性能得到明显改善。     

柴油机缸盖罩动态特性分析与改进

以某四缸柴油机铸铝缸盖罩为研究对象,融合频谱分析法、近场声压法及模态分析法的识别优势,分析缸盖罩的动态特性.首先在标定工况下采用时频谱结合频响函数分析了缸盖罩的振动响应特性,然后基于近场声压法定位分析了缸盖罩结构噪声的辐射特性,在建立缸盖罩有限元仿真模型基础上,再结合试验模态法与计算模态法获取了缸盖罩在柴油机约束状态下...     

发动机排气隔热罩噪声研究

薄板件共振是发动机常见的噪声问题,本文通过频谱分析、声源定位试验、仿真分析的方式锁定了导致排气隔热罩共振噪声突出的原因,通过对隔热罩进行形貌优化,降低了模态密度,提高了模态频率,降低了产生共振噪声的风险,最终降低了发动机的噪声,提升了发动机的声品质。     

发动机罩的结构轻量化设计

应用拓扑和形貌联合优化,以及基于DOE灵敏度分析的尺寸优化对发动机罩进行轻量化设计。分析了原发动机罩主要承载状态的刚度和一阶约束模态。两种优化设计方法均以体积最小为目标,弯曲刚度、扭转刚度、侧向刚度和一阶约束模态频率为约束条件。根据优化设计结果,给出了两种轻量化方案。对比优化前后的结构性能,从刚度和一阶约束模态频率角度验证轻量化方案的可行性。CAE分析结果表明,两种方法均可以达到降低发动机罩质量且满足结构性能要求的目的,而且,对此发动机罩尺寸优化的轻量化效果更好。     

发动机排气歧管隔热罩的数值分析

在发动机零部件设计开发前期,使用ABAQUS软件对隔热罩件进行模态和热应力分析,预测隔热罩频率、振型和热应力分布及其变形情况,其设计状态满足发动机NVH和耐热性能要求,为隔热罩设计提供参考。     

满载下的全地形车车架动态特性分析

通过建立全地形车车架的有限元模型,利用Craig-Bampton模态综合法进行弹性车架的动力缩减,提取车架固有模态参数,获得计算模态与实验模态参数并对比分析,从而验证有限元建模的正确性。探讨了满载工况下车架频率响应特性,结合发动机的怠速运行特性,分析发动机振动对车架动态性能的影响。分析全地形车架不同部位振动灵敏度。针对车架动态特性分析结果提出优化改进建议和措施。     

汽车连杆的有限元模态分析

用有限元软件ANSYS对某型车用发动机连杆进行了动态特性分析,通过计算得出了该连杆的模态分布情况以及每一模态下的振型,为今后设计高性能的发动机连枰提供了参考.     

基于RADIOSS的复合材料发动机罩行人保护研究

为研究复合材料发动机罩对行人头部的保护性能,以某车型发动机罩为例,建立了行人头部撞击复合材料发动机罩的有限元模型.利用RADIOSS求解器开展头碰分析,并将各头碰撞击点的加速度-时间曲线和HIC值与铝质机罩结构进行对比.对比结果表明:使用复合材料的发动机罩理论上能够满足行人保护需求,同时整体质量相比铝质发动机罩会更轻,...     

基于行人保护的波纹式铝制发动机罩盖的结构设计

针对钢制发动机罩盖不能满足行人碰撞保护法规要求的问题,对钢制发动机罩盖进行了材料替换和结构设计.在ANSYS中建立了头块和发动机罩盖的有限元模型,通过有限元仿真分析结果与试验结果的对比,证明了有限元建模的可靠性.对新设计的波纹式铝制发动机罩盖和原来的梁式钢制发动机罩盖进行了有限元仿真分析与对比.研究结果表明,新设计的波纹式铝制发动机罩盖可以有效地减小人-车碰撞过程中行人头部伤害值,满足行人碰撞头部保护标准.     

基于Kriging模型的发动机罩多目标优化设计

为提高轿车CNCAP行人保护性能,应用拓扑优化方法对某款轿车的发动机罩内板进行结构改进,以达到降低行人头部损伤值的目的。先以发动机罩内板、外板、加强板及铰链的壁厚为设计变量,采用最优拉丁方法生成样本数据,通过仿真分析,构建了关于发动机罩质量、头部损伤值及模态的Kriging近似模型;然后利用NSGA-Ⅱ（非劣分层遗传算法）多目标进化算法寻优求解。结果表明：改进后的发动机罩不仅安全性和防振性得到改善,而且质量减小,模态值提高,实现了安全、防振及轻量化的设计目标。     

基于EMD和AR奇异值的柴油机故障诊断

针对柴油机振动信号的非平稳特性和在现实条件下难以获取大量故障样本的实际情况,提出一种经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)、自回归(Auto Regression,AR)模型和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)相结合的柴油机故障诊断方法.运用经验模态分解方法对柴油机失火及气阀机构不同工况下的缸盖振动信号进行分析,计算各个内禀模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMF)的AR模型参数向量以此组成初始特征向量矩阵,再计算此初始特征向量矩阵的奇异值,并将其作为支持向量机的输入特征向量以判断柴油机的工作状态和故障类型.试验结果表明:该方法在小样本情况下也具有较高的精度和较强的泛化能力.     

虚拟样机技术在汽车发动机盖锁设计中的应用

以虚拟样机技术为设计理念,通过UG软件,建立汽车发动机盖锁的虚拟样机模型。运用UG的Motion模块时发动机盖锁进行运动学仿真分析,建立了4个运动分析方案,在虚拟样机模型中为每个运动分析方案建立相应的装配排列。将发动机盖锁的运动模拟以MPEG电影文件形式输出,形成电影动画,并用超级解霸3000播放器进行播放。虚拟样机技术可以减少实物模型和样机的投入,缩短产品开发周期,有利于实现产品的最优设计或变形产品设计。     

汽车前后舱盖有限元模态分析研究

前后舱盖模态可用于评价前后舱盖总成结构的固有频率及振动形式是否合理，能否满足实际使用要求，以便为基于前后舱盖动态特性的设计开发提供参考依据。通过以海马某型轿车作为样本，在相同位置截取前舱盖和后舱盖，利用有限元法对总成结构进行了自由模态分析，考察了前后舱盖固有特性是否满足设计要求。     

螺纹锁固胶的防松效果探讨

通过模拟整机机罩振动了解螺纹锁固胶的耐疲劳情况,从而了解其防松效果;检测螺纹锁固胶无预紧力的拆卸力矩,从力矩大小了解防松效果。结果表明,新供应商提供的螺纹锁固胶防比目前柳工使用的螺纹锁固胶防松效果更好。     

基于整车碰撞安全性数值仿真的发动机罩结构改进设计

建立某型国产小客车的有限元模型，完整的乘员约束系统模型并特别细化了影响碰撞安全性的铰链结构，成功模拟整车的正面碰撞。仿真结果显示，发动机罩盖铰链发生断裂，这与试验结果一致。铰链的断裂使整车的安全性能大大降低。通过对铰链材料的改进(选用高强度钢)以及对发动机罩盖内外板结构的改进(降低外板棱边高度并在内板合理打孔)。进一步的数值仿真显示铰链不再发生断裂，罩盖变形模式合理。对改进前后乘员伤害指标的考察也进一步说明整车安全性能的提高。     

Improvement of energy-absorbing structures of a commercial vehicle for crashworthiness using finite element method

This paper describes the results of the frontal crash simulation of a commercial vehicle using the nonlinear finite element method. The dynamic responses of the vehicle during the frontal crash at 48.3 km/h and 8 km/h are presented. In the developing stage of the design the structure of the front longitudinal beam is optimized, hence the amount of energy absorbed increases greatly. In the test stage of the whole vehicle, the data of the simulation predict that the hinge of the engine hood would fracture during the crash. This fact has also been validated by the test. The failure of the engine hood hinge would be a danger to both the driver and the passengers. So, according to the simulation, the structure and material of the engine hood and hinge are modified. As a result the deformation mode of the engine hood is improved accordingly.