铸铝一体化发动机罩的可靠性优化设计

为了提高发动机罩的轻量化水平与性能要求,采用“材料-工艺-结构-性能”一体化集成方法设计铸铝一体化发动机罩。建立了发动机罩的有限元模型,通过模态试验验证了所建模型的准确性。以铸铝发动机罩厚度为设计变量,综合考虑发动机罩的刚度和模态性能,采用最优拉丁超立方试验设计构造样本点,联合径向基(Radial Basis Function,RBF)神经网络模型与多岛遗传算法(Multi-Island Genetic Algorithm,MIGA)进行多目标优化。基于RBF-MIGA近似模型和6Sigma可靠性优化方法对发动机罩进行优化设计。结果表明,经可靠性优化后的发动机罩质量减轻了10.59%,约束一阶模态提高了41.43%。     

时域积分在振动信号分析中的应用

为研究某装载机样机配置的新型发动机罩的振动特性,利用三维建模建立装载机发动机罩模型并使用有限元法对其进行了模态分析,重点分析了前几个阶次的固有频率和振型,结果显示发动机罩整体存在刚度偏低以及低阶次模态振型分布集中的现象.对样机发动机罩的水平和垂直两个敏感方向进行了振动加速度测量,对比了两种信号积分方法的使用范围及优势,利用时域积分方法对所测加速度信号进行了积分处理,并用最小二乘法拟合积分信号中的趋势项加以修正,得到了较为精确的振动速度及位移信号.通过对机罩两个敏感方向的振动加速度、速度和位移信号的综合分析,判断发动机罩刚度偏低,振动量偏大,易产生干涉.模态分析及振动信号分析结果为下一步发动机罩样品的优化改进提供理论依据及改进方向.     

发动机罩板的有限元分析

为验证某款发动机罩板的结构强度和固有特性是否满足设计要求,文章利用HyperWorks软件对该发动机罩板进行了有限元建模、静力学分析和约束模态分析。通过分析发现它的刚度满足设计要求,但是由于它的低阶固有频率偏低,与发动机激励频率接近,因此发动机罩板会产生较大的振动。在后续改进设计中应采取减振措施,尽量减小发动机罩板的振动。     

基于模态分析的某皮卡发动机罩分析方法研究

对某皮卡发动机罩进行模态分析,要求避开共振区间,同时具有一定的弯曲刚度。对该发动机罩内板进行改进优化,对优化后的发动机罩进行弯曲刚度分析,分析结果满足设计要求。在整车上进行发动机罩模态测试,测试结果与分析结果误差在5%以内,证明了该发动机罩仿真模型的正确性;同时在后续的整车路试中,该发动机罩没有出现振动、开裂、凹陷等问题,进一步说明了该发动机罩分析方法的正确性。     

排气歧管隔热罩开裂分析及优化改进

为解决排气歧管隔热罩在发动机台架耐久试验中开裂的问题,对隔热罩进行了FEA分析,包括模态分析和动响应分析。结果显示其一阶模态低于发动机最高点火频率,最大振动响应力超过设计要求,位置与实际开裂位置相吻合,开裂根本原因为共振导致应力过大。根据分析结果对隔热罩进行优化改进,新方案隔热罩模态得到提高,振动响应力下降,满足设计要求,并通过了台架耐久试验考核,验证了优化改进方案的可靠性。     

基于头碰与结构性能的发动机罩正向优化设计

文章以某发动机罩正向开发为例,通过将头碰工况转化为静态加载的方法,结合刚度模态工况,对发动机罩进行多学科拓扑优化及概念设计。建立全参数化模型,快速设计并验证了发动机罩初始方案。自行开发的二次开发工具包实现了大样本点生成、提交计算及提取结果的自动化。运用基于试验设计与近似模型的参数优化技术,研究了影响发动机罩各项性能的关键因素,同时平衡发动机罩各项性能与重量的关系,得到优化设计方案。通过对Pareto前沿的研究,定量寻找性能之间的走势关系,并寻找性能效率的拐点,从而提高了发动机罩的正向开发能力。     

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。     

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。     

发动机正时罩盖模态分析及优化

本文首先通过试验模态分析方法对发动机正时罩盖的模态进行分析,获得正时罩盖的模态频率及相应振型,接着制定方案对正时罩盖的结构进行改进,并对优化后的正时罩盖进行试验模态分析,然后将优化后的正时罩盖装机后在发动机半消声室进行噪声测试,发现正时侧噪声有所降低,表明优化后的正时罩盖改善了发动机NVH性能。     

基于特征值灵敏度分析的发动机结构动力学模型修正

对某发动机零部件结构和整体结构分别进行了有限元模态分析,并通过模态试验对有限元模态分析模型进行验证;针对发动机整体有限元模态分析误差较大的问题,利用灵敏度分析法,对其进行了动力学模型修正;修正后的发动机整体结构模型具有较高的仿真精度,为后续的发动机动力学分析奠定基础.     

铝合金发动机罩盖内板结构优化设计研究

为实现发动罩盖的轻量化设计,本文使用铝合金材料制作发动机罩盖。基于刚度和行人保护,利用OptiStruct软件优化设计一种新型的铝合金内板结构,相比原钢制罩盖,重量减轻46.4％,行人头部保护、刚度和模态性能没有降低。     

YC4108Q柴油机机体的动态特性分析及结构改进

以广西玉柴最新开发的YC4108Q柴油机机体为研究对象。通过试验模态分析，获得了机体的基本振型和相关频率；以试验数据为依据，结合三维CAD软件UG和大型结构分析软件MSS.NASTRAN的优势，通过应用不同的单元划分网格进行比较，建立了机体的三维有限元动态计算模型；利用已建模型，对机体结构进行了分析并得到改进方案。     

人车相撞头部伤害影响因素仿真分析及试验

在汽车与行人碰撞事故中,行人头部伤害是造成行人重伤或死亡的主要原因。采用有限元三维实体建模技术,建立了发动机罩和包括头皮、头骨两层球体结构的行人头部有限元模型,分析了头部与发动机罩的瞬态大变形非线性撞击响应,得到了头部与发动机罩相撞时的速度、位置及头部质量、发动机罩的厚度、摩擦因数等因素对头部伤害的影响规律,并对铝质与钢质发动机罩作了比较,结果表明铝质发动机罩对行人头部具有更好的保护效果。     

柴油机模态试验与分析应用实例

应用一套模态测量分析系统对某V6柴油机组件进行了模态测试 ,获得其模态参数及振型 ,为发动机结构改进设计提供试验依据     

汽车发动机悬置系统动刚度模态分析

建立了基于悬置元件怠速工况下动刚度的发动机悬置系统MATLAB力学模型.同时由LMS实验模态分析系统测得了发动机实际工况下的运行模态参数,并以模态置信度对其进行了验证.与静刚度模型相比,以悬置元件动刚度建立的模型,其动态参数与运行模态参数更为接近,表明动刚度模型能更好地模拟悬置系统实际工况下的动态特性.     

4118Z型柴油机油底壳模态与结构分析

本文利用有限元方法对4118Z型柴油机油底壳进行了模态分析,与实验结果进行了比较,两者较为一致,说明所用的有限元分析模型可用于油底壳动态响应分析及设计优化。利用该模型,分析了结构参数与油底壳振动模态的关系,从中总结出了一些基本规律。     

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。     

汽车实验模态分析微机系统的开发及应用

本文介绍了自行开发的适用于汽车工程的实验模态分析微机系统。在阐述适合微机的模态分析理论基础上,展示了该系统的组成结构、软件开发及特点。最后介绍了应用该系统对SC-110汽车驾驶室和车架总成的实验模态分析。