基于Pro/ENGINEER的机盖锁运动仿真与应力分析

CAD与CAE一体的设计方法进行产品设计,这种设计方法可减少实物模型和样机的投入,避免设计缺陷,缩短产品开发周期和降低产品成本。文章在发动机盖锁相关零件三维模型已建立的基础上,尝试利用Pro/ENGINEER的机构模块进行发动机盖锁的运动仿真,利用Pro/ENGINEER的有限元分析模块Pro/MECHANICA进行发动机盖锁的强度和刚度校核,表明零件在危险截面区的最大应力小于许用应力,满足强度要求,底板满足刚度要求,提高了设计的可靠性。

某乘用车发动机盖疲劳耐久问题分析解决

文章通过对某车型发动机盖在开闭耐久试验中出现的钣金开裂、磕碰等问题进行研究。系统分析了问题产生的原因,重点聚焦发动机盖限位不足的问题,提出多个解决方案,并通过仿真分析、试验验证等手段验证方案的可行性。同时全面考虑解决该问题的周期、投入成本等因素,最终提出了一种低成本方案,即限位块采用实心和优化螺纹结构来解决该试验问题对各类车型的发动机盖设计过程中出现的类似问题,有重要的指导意义和工程应用价值。

基于轻量化的铸铝发动机罩生命周期评价

为实现汽车轻量化,验证熔模精密铸造产品的节能减排效果,文章对发动机罩进行生命周期评价。结合熔模铸造工艺设计出满足刚度和模态性能要求的发动机罩,建立发动机罩全生命周期评价模型;追踪生命周期能耗和温室气体(greenhouse gases,GHG)排放,并进行敏感性分析。结果表明:通过一体化集成设计使铸铝发动机罩的质量减轻17.87%,全生命周期能耗降低10.18%,GHG排放减少7.12%。该铸铝发动机罩生命周期评价结果满足节能减排要求,研究为汽车绿色低碳化设计提供了理论依据。

基于热压罐成型工艺的碳纤维发动机罩制造技术

为了试制合格的碳纤维发动机罩产品,解决制造过程中的技术问题,采用计算机辅助工程(CAE)分析方法对产品进行结构优化与仿真分析,确定制造技术方案,优化产品铺层技术数据、热压罐成型技术参数及模具工装开发方法,获取碳纤维复合材料产品的开发技术规范及工艺试制经验。碳纤维复合材料产品的开发及工艺制造过程复杂,技术规范与试制经验对产品质量有较大影响。

Technical Analysis and Improvement of the Pedestrian Safety Protection of a Car Hood

The pedestrian protection technology must be used in automotive design if China-made automotives want to compete and grow strong in the world in the future. In this paper, a CAE simulation analysis is made for a domestic sedan car hood to check whether it meet the pedestrian safety protection laws and regulations. Results show that the original car cannot meet the demands of the rules. In order to meet the standards of the pedustrian protection rules, the car hood should undergo structural improvements. Tested again by CAE simulation analysis, the car after a series of improved design can reached the 3-star class EuroNCAP（ Euro New Car Assessment Program）standard of the car pedestrian safety protection laws and regulations.

聚双环戊二烯发动机罩结构优化设计

以某乘用车发动机罩为例,建立聚双环戊二烯(PDCPD)发动机罩的结构优化设计方法流程,实现结构设计轻量化。试验测得PDCPD的材料属性数据,应用等刚度等强度计算-拓扑优化-形貌优化-多目标参数优化的设计流程,实现多种工况下的结构优化设计。性能分析结果表明,相较于原始钢制发动机罩,应用此方法流程设计的PDCPD发动机罩能够获得较显著的力学性能提升,同时轻量化效果明显。

探究汽车发动机盖包边的工艺特点

汽车门盖的滚边和包边两种工艺,各有特点。从制造的角度,探究发动机盖包边的工艺特点,从工作顺序,定位方式,预包、正包,导向与平衡等方面着手。探讨如何更加细致全面的考虑包边的工艺,以实现更好的质量。

基于MATLAB优化气动撑杆参数的发动机舱盖周边尺寸匹配精度改善研究

基于气动撑杆引起发动机舱盖变形而导致周边尺寸匹配精度不良的问题,通过CATIA三维虚拟装配模拟分析,利用MATLAB对气动撑杆安装参数进行数值优化计算,研究出合理的发动机舱盖气动撑杆设计参数,进行相应的设计变更,并进行实车装配效果验证,使发动机舱盖周边尺寸匹配精度控制在目标范围内。针对发动机舱盖气动撑杆设计参数的变化规律,可得出以下结论:气动撑杆安装位置越靠近发动机舱盖前部,越靠近车身后部,其弹力比a越大;气动撑杆安装位置越靠近发动机舱盖前部,越靠近车身前部,其行程S越大;在改善气动撑杆反力导致发动机舱盖变形问题上,应尽可能将撑杆安装在发动机舱盖内板的前部区域,以减小最大压缩力。

基于多目标拓扑优化发动机罩系统设计

以某车型为研究对象,在兼顾行人头部保护性能的基础上,对汽车发动机罩系统进行轻量化设计。首先建立头部碰撞有限元模型,并通过试验验证了模型的准确性;再利用OptiStruct对发动机罩内板进行多目标拓扑优化。优化后的发动机罩系统符合静态性能设计要求,提高了行人头部保护性能,质量减轻了7.21%。

关于新车试制过程中发动机盖变形的原因分析和解决措施

某新型SUV汽车在涂装投产过程中,发动发盖焊装完成后,在运输及在涂装生产过程中出现高频次变形问题,影响总装尺寸匹配,降低了新车投产质量合格率,影响爬产节奏。本文通过CAE分析、实车验证、数据分析等方式深入分析了某SUV车型发盖变形的主要影响因素,并提出了合理的解决措施,解决了发盖变形率高的问题。

基于行人保护的发动机罩铰链研究进展

作为头部撞击的集中区域,汽车发动机罩铰链为发动机罩的内部硬点,其故障会对驾乘人员和行人造成危险。文章在对行人保护发展进行综述的基础上,从发动机罩铰链的仿真分析及试验和结构设计两个方面详细介绍了基于行人保护的发动机罩铰链的研究现状。结果表明,发动机罩铰链的仿真分析及试验研究以仿真结合试验的方法开展,发动机罩铰链的结构设计呈现主动式、压溃式、结构优化式和可折叠变形式四种类型,最后展望了发动机罩铰链的发展方向。

铝制发动机盖减小刚度冗余的减重方法研究

以某国产车的钢制发动机盖内板为研究对象,通过对钢制发动机盖进行刚度分析,发现存在某些刚度过高、刚度分布不均匀的现象,说明原发动机盖结构设计不合理。对此,本研究首先采用铝合金替换钢,实现发动机盖减重,然后采用拓扑优化技术优化结构传力路径,重新进行结构设计,实现发动机盖刚度冗余分布均匀;最后运用尺寸优化方法对发动机盖零部件的厚度进行合理匹配,保证发动机盖在满足性能指标的前提下实现最大程度的减重。钢制发动机盖经过铝合金材料替换、拓扑优化及尺寸优化后,在满足刚度指标的前提下,实现发动机盖减重6.22 kg,减重率高达37.2%,取得了良好的轻量化效果,对后续发动机盖的轻量化设计具有一定的借鉴意义。

6016铝合金汽车前发动机罩内板冲压开裂研究

借助扫描电镜、拓朴仪及X射线衍射仪等仪器,分析了6016铝合金汽车前发动机罩内板在冲压过程中开裂的原因。结果表明,开裂件的断裂为韧性断裂,断裂形式为穿晶断裂;原始板材表面平整,而开裂件则出现了不均匀变形,这与冲压过程中形成的罗平线有关。冲压过程中的发动机罩内板开裂的解决措施:调节热轧温度及晶粒形状,改进冲压工艺等。

适用于真空导入工艺的机舱罩用不饱和聚酯树脂的研发和测试

设计开发了一款适用于真空导入施工工艺的对苯复配树脂,并测试了树脂的拉伸、弯曲、热变形、无缺口冲击、巴氏硬度等性能,表明较现有的邻苯树脂有明显提高;并完成了中试生产以及不同温度、不同当量固化剂的凝集时间、放热峰测试,为客户实际施工提供了数据支持。

发动机罩共用开卷落料模设计与应用

研发了1副依靠固定式弧形切断刀和移动式切断单元实现“一出二”的开卷落料模,实现不同步距发动机罩内板和外板共用生产,阐述了落料模结构特点和优势,并将制造的模具成功应用在实际生产中,提高了生产效率,降低了生产成本和模具开发成本。

基于儿童头部保护的发动机罩材料轻量化

以降低儿童头部伤害值和轻量化为目的,根据等刚度替换理论研究钢、铝合金、碳纤维复合材料发动机罩材料替换的可行性。依据2018版C-NCAP,采用显式求解技术,仿真计算不同碰撞点位头部伤害值、加速度波形。结果表明:采用铝合金发动机罩,头部伤害值增大;采用碳纤维复合材料发动机罩,头部加速度峰值持续时间短、到达时间早、横向变形范围大,更广泛的材料参与碰撞能量吸收,较好地降低头部伤害值,同时质量减轻34.8%。

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。

轿车发动机罩拓扑结构优化及其轻量化设计

对常见四种工况下的轿车发动机罩板进行有限元分析,采用拓扑优化的方法,在四种工况下,以加权应变能最小为优化目标,对发动机罩内板中部区域进行优化。通过软件OPTISTRUCT中的OSSmooth模块导出结构优化后的文件,在CATIA中根据拓扑优化的形状和材料分布的路径进行模型的修改,得到拓扑结构优化后的发动机罩板,并分别选取高强度钢、铝合金、镁合金作为替换材料,对比优化前后的发动机罩板的综合力学性能,得出拓扑结构优化后的铝合金方案为最优轻量化方案。

铝质发动机罩的行人碰撞保护研究

应用HyperMesh建立发动机罩和行人头部的有限元模型,利用LS-DYNA有限元分析软件研究人的头部与钢质、铝质发动机罩相撞时的动态响应问题,并经试验验证。对头模撞击铝质发动机罩与钢质发动机罩作了比较,得出铝质发动机罩对行人头部具有更好保护效果的结论。对铝质发动机罩内、外板的厚度进行改进设计,得到综合轻量化、刚度及安全性3方面的要求都比较好的设计方案。最后对铝质发动机罩的内板结构进行拓扑优化设计,得到了在保证刚度的前提下减重效果最好、具有优异的行人碰撞保护性能的铝质发动机罩结构。

碳纤维复合材料发动机罩行人保护性能的试验验证

为研究碳纤维复合材料发动机罩行人保护性能,与同结构金属发动机罩进行了对比试验验证。试验结果表明,碳纤维复合材料发动机罩的头部合成加速度峰值比金属发动机罩平均低30%,在结构加强位置类似的情况下,其更有利于降低头部伤害值;碳纤维复合材料发动机罩对发动机舱内布置影响较小;碳纤维复合材料发动机罩在受到行人头部冲击后能够保证结构的完整性,有利于降低事故维修成本。