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基于有限元分析的发动机罩拓扑优化设计 被引量：38
1
作者 石琴 卢利平 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第6期31-33,共3页
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,... 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。 展开更多
关键词 有限元 模态分析 拓扑优化 振动 发动机罩
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基于拓扑和形貌优化的汽车发动机罩板设计 被引量：22
2
作者 季学荣 丁晓红 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2011年第1期35-38,共4页
提出了一种汽车发动机罩板的优化设计方法。该方法包括基于拓扑优化的最优材料分布设计和基于形貌优化的最优压延筋设计,在轻量化设计的同时使结构的力学性能得到提高。在设计过程中,采用加权的方法处理优化设计的多工况问题。根据优化... 提出了一种汽车发动机罩板的优化设计方法。该方法包括基于拓扑优化的最优材料分布设计和基于形貌优化的最优压延筋设计,在轻量化设计的同时使结构的力学性能得到提高。在设计过程中,采用加权的方法处理优化设计的多工况问题。根据优化结果建立内板结构的优化模型,并将优化模型与原设计模型进行比较,结果表明,优化模型在横向弯曲工况、侧向弯曲工况和扭转工况的结构应变能分别降低18.89%、64.30%和49.79%,结构减重约20%。 展开更多
关键词 汽车罩板 拓扑优化 形貌优化 多工况
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纤维增强复合材料在汽车覆盖件中的应用 被引量：18
3
作者 叶辉 刘畅 闫康康 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期417-425,共9页
采用碳纤维和玻璃纤维两种增强材料与环氧树脂基体材料,对汽车发动机罩进行了铺层结构设计、样件制造和性能对比分析。研究表明:纤维增强发动机罩在满足刚度、模态要求的同时能有效减轻质量,实现发动机罩减重51.2%。在不同工况下,将发... 采用碳纤维和玻璃纤维两种增强材料与环氧树脂基体材料,对汽车发动机罩进行了铺层结构设计、样件制造和性能对比分析。研究表明:纤维增强发动机罩在满足刚度、模态要求的同时能有效减轻质量,实现发动机罩减重51.2%。在不同工况下,将发动机罩自由模态、横向弯曲刚度、扭转刚度的仿真结果与试验结果和原钢制件发动机罩性能进行了对比,验证了设计的有效性。对复合材料发动机罩铺层优化设计进行了研究,通过优化发动机罩质量相对于初始设计减重9.7%,充分发挥了纤维复合材料在汽车轻量化方面的优势。 展开更多
关键词 车辆工程 纤维复合材料 轻量化 发动机罩 优化设计
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发动机舱内温度场的可视化分析及改善措施 被引量：10
4
作者 赵新明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第14期1306-1308,共3页
在紧凑型轿车上 ,发动机的进气歧管受到来自于多种热源的加热 ,周围的温度较高 ,影响了汽车的燃油经济性和动力性。用可视化方法研究了发动机舱内温度在不同工况下的变化规律 ,使温度变化规律更加直观 ,有助于找出问题的关键所在和改进... 在紧凑型轿车上 ,发动机的进气歧管受到来自于多种热源的加热 ,周围的温度较高 ,影响了汽车的燃油经济性和动力性。用可视化方法研究了发动机舱内温度在不同工况下的变化规律 ,使温度变化规律更加直观 ,有助于找出问题的关键所在和改进方案的制定。由此而提出的在发动机罩盖上开孔的改进方案 ,使发动机舱内温度得到明显降低。实验表明发动机充气效率和扭矩均得到显著提高 ,燃烧效率得到了改善 。 展开更多
关键词 发动机 前舱 温度场 可视化
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应用拓扑优化方法的发动机罩板结构轻量化研究 被引量：12
5
作者 刘海江 赵磊 李运 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第9期4-7,114,共5页
以某型车的发动机罩板作为研究对象,以拓扑优化方法作为指导,设计三种不同方案对罩板结构进行拓扑优化,并通过有限元模拟计算进行力学性能分析,比较并评价三种方案,总结并得出最优罩板结构优化方案,减轻罩板重量,改善罩板的实际力学性能... 以某型车的发动机罩板作为研究对象,以拓扑优化方法作为指导,设计三种不同方案对罩板结构进行拓扑优化,并通过有限元模拟计算进行力学性能分析,比较并评价三种方案,总结并得出最优罩板结构优化方案,减轻罩板重量,改善罩板的实际力学性能,对于其他汽车部件结构轻量化设计具有较大的指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 发动机罩板 轻量化 结构拓扑优化
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基于仿真计算的汽车发动机罩改进设计研究 被引量：5
6
作者 张晓云 金先龙 +1 位作者 孙奕 亓文果 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第11期1600-1602,1650,共4页
利用有限元方法对某车型在50km/h的速度下正面碰撞刚性墙的过程进行计算机仿真,结果发现发动机罩铰链发生断裂失效,试验结果与仿真结果一致,发动机罩铰链断裂将严重影响到驾驶员及乘员的安全,另一方面也降低了发动机罩变形吸能的能力。... 利用有限元方法对某车型在50km/h的速度下正面碰撞刚性墙的过程进行计算机仿真,结果发现发动机罩铰链发生断裂失效,试验结果与仿真结果一致,发动机罩铰链断裂将严重影响到驾驶员及乘员的安全,另一方面也降低了发动机罩变形吸能的能力。根据仿真计算结果,对发动机罩及铰链进行结构和材料两方面的改进设计,从而保证铰链在整车碰撞过程中不再发生断裂,同时也改善了发动机罩的变形吸能模式,进而有效地增强了车身的安全性能。 展开更多
关键词 碰撞安全性 发动机罩 有限元方法 仿真
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铝合金与玻璃钢汽车引擎盖的生命周期评价 被引量：10
7
作者 刘志峰 王进京 +1 位作者 张雷 鲍宏 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期433-438,共6页
文章对铝合金和复合材料汽车引擎盖的生命周期环境影响进行了评价和对比分析,结果表明,在原材料获取阶段和加工制造阶段,铝合金引擎盖的环境影响大于复合材料引擎盖,使用阶段的低油耗使得前者的生命周期环境影响小于后者。由分析单一引... 文章对铝合金和复合材料汽车引擎盖的生命周期环境影响进行了评价和对比分析,结果表明,在原材料获取阶段和加工制造阶段,铝合金引擎盖的环境影响大于复合材料引擎盖,使用阶段的低油耗使得前者的生命周期环境影响小于后者。由分析单一引擎盖零部件扩展到整车,将使用100kg铝合金的汽车A与使用120kg复合材料的汽车B进行对比分析。汽车A的生命周期环境影响小于汽车B,但在车辆行驶至第7年之前,即累计行程为14.85×104 km,汽车A生命周期环境影响大于汽车B。 展开更多
关键词 铝合金 复合材料 引擎盖 生命周期评价 环境影响
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碳纤维复合材料在汽车上的应用和发展 被引量：10
8
作者 王帅 王隆宇 +1 位作者 李多 门立忠 《汽车实用技术》 2017年第15期170-172,共3页
碳纤维增强树脂基复合材料CFRP与传统钢材铝合金材相比,具有高强度、高模量,从纯材料密度角度,可减重30%-50%左右,同时具有相同的承力能力。这一材料体系在汽车上的应用发展源自这一材料体系在民用航空领域的巨大成功。碳纤维复材本身轻... 碳纤维增强树脂基复合材料CFRP与传统钢材铝合金材相比,具有高强度、高模量,从纯材料密度角度,可减重30%-50%左右,同时具有相同的承力能力。这一材料体系在汽车上的应用发展源自这一材料体系在民用航空领域的巨大成功。碳纤维复材本身轻,耐腐蚀,疲劳寿命长,全周期维修成本低,一旦全体系供应链产业链成熟,在轻量化领域,骨架结构承力结构上基本可以替代钢材和铝合金。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 发动机舱盖 以塑代钢
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基于Kriging模型的发动机罩多目标优化设计 被引量：10
9
作者 陈立娜 张维刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第22期3014-3018,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 发动机罩 KRIGING模型 多目标优化 最优拉丁方法
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基于儿童行人头部保护要求的发动机罩锁扣碰撞性能研究 被引量：9
10
作者 陈金华 黄向东 +2 位作者 赵克刚 杨荣山 王玉超 《汽车技术》 北大核心 2011年第2期26-30,共5页
针对某款汽车发动机罩锁扣加强板区域的儿童行人保护性能,建立了儿童行人头部模型与车辆碰撞的有限元模型,并根据试验结果对碰撞模型进行了验证。分析了锁扣加强板区域各部件对行人头部碰撞的影响,对罩锁扣加强板的设计进行了改进。分... 针对某款汽车发动机罩锁扣加强板区域的儿童行人保护性能,建立了儿童行人头部模型与车辆碰撞的有限元模型,并根据试验结果对碰撞模型进行了验证。分析了锁扣加强板区域各部件对行人头部碰撞的影响,对罩锁扣加强板的设计进行了改进。分析结果表明,在保证刚度条件下使用新的发动机罩锁扣加强板结构,儿童HIC值可由原来的1211下降到756。 展开更多
关键词 发动机罩 儿童头部模型 碰撞模型
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轿车铝合金发动机罩板的轻量化设计与可制造性分析 被引量：8
11
作者 朱平 孟瑾 +2 位作者 喻明 冯奇 周庆伟 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期113-120,共8页
为了将铝合金零件的综合力学性能纳入初始设计范畴,提出了一套结构优化设计方法。通过建立某款轿车发动机罩板的有限元模型,选择铝合金材料替换原有钢材料,以罩板综合性能为约束,结合优化设计方法,考虑板材的成形性因素,基于原始钢结构... 为了将铝合金零件的综合力学性能纳入初始设计范畴,提出了一套结构优化设计方法。通过建立某款轿车发动机罩板的有限元模型,选择铝合金材料替换原有钢材料,以罩板综合性能为约束,结合优化设计方法,考虑板材的成形性因素,基于原始钢结构空间布局进行全新设计。结果表明:铝合金罩板在满足结构性能要求和可制造性的前提下可实现减轻质量47.1%,为初始设计阶段的铝合金罩板轻量化设计提供了一套可借鉴的方法。 展开更多
关键词 汽车工程 发动机罩板 有限元法 轻量化 铝合金 刚度 抗凹性
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基于流入量的汽车覆盖件成形缺陷研究 被引量：8
12
作者 韦荣发 蒙世瑛 +1 位作者 张志 吴海刚 《模具工业》 2018年第9期27-33,共7页
针对某车型发动机罩外板拉深过程中出现的起皱或开裂缺陷,对制件的结构特性与模具结构进行分析,确定缺陷形成机理,并提出了基于板料流入量的冲压缺陷分析方法,该方法以CAE分析的流入量为拟合目标,通过优化坯料尺寸、筋条布局及压料面间... 针对某车型发动机罩外板拉深过程中出现的起皱或开裂缺陷,对制件的结构特性与模具结构进行分析,确定缺陷形成机理,并提出了基于板料流入量的冲压缺陷分析方法,该方法以CAE分析的流入量为拟合目标,通过优化坯料尺寸、筋条布局及压料面间隙等技术方案,使板料流入量数值不断接近该目标。同时以网格试验为依托,观察缺陷部位的减薄率与主副应变等材料变形行为,获得成形极限图FLD与成形安全裕度。生产实践表明,采用该方法可显著提升冲压件的成形质量与稳定性,制件FTQ由77.2%提升至92.6%,生产效率由68.5%提升至86%,该方案可为汽车覆盖件冲模的设计提供参考。 展开更多
关键词 发动机罩 外板 起皱 开裂 流入量 网格试验
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基于模态分析的挖掘机发动机罩结构优化 被引量：8
13
作者 杨维平 侯亮 +3 位作者 蔡惠坤 李胜玉 张恩来 王文武 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期537-542,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 模态分析 发动机罩 HYPERWORKS 结构优化
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拖拉机发动机罩振动的模态相关分析 被引量：4
14
作者 左言言 方玉莹 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期15-18,25,共5页
为了将结构振动的有限元分析和试验模态分析两种方法结合起来进行结构振动特性的分析 ,确定试验模态与有限元计算模态的相应关系 ,验证有限元分析结果的可靠性 ,本文采用了模态振型相关分析的方法 ,对一拖拉机发动机罩壳的试验模态和有... 为了将结构振动的有限元分析和试验模态分析两种方法结合起来进行结构振动特性的分析 ,确定试验模态与有限元计算模态的相应关系 ,验证有限元分析结果的可靠性 ,本文采用了模态振型相关分析的方法 ,对一拖拉机发动机罩壳的试验模态和有限元计算模态分别进行了欧氏空间中的相关分析和基于内积的相关分析。对模态振型相关分析技术用于具体结构的振动特性分析进行了有益的尝试。 展开更多
关键词 拖拉机 发动机 罩振动 模态分析 振动分析
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基于等刚度原理的碳纤维发动机罩开发 被引量：8
15
作者 郭永奇 黄小征 +1 位作者 王帅 李飞 《汽车实用技术》 2017年第19期100-103,共4页
轻量化材料的应用对于电动汽车的减重起到至关重要的作用,为了有效降低汽车覆盖件重量,文章以某电动汽车发动机罩为研究对象,基于等刚度代换原则对已有的钢结构发动机罩进行碳纤维复合材料的替换,并结合有限元分析方法对设计得到的碳纤... 轻量化材料的应用对于电动汽车的减重起到至关重要的作用,为了有效降低汽车覆盖件重量,文章以某电动汽车发动机罩为研究对象,基于等刚度代换原则对已有的钢结构发动机罩进行碳纤维复合材料的替换,并结合有限元分析方法对设计得到的碳纤维发动机罩进行刚度分析。通过对比替换前后不同工况下的刚度值,验证了碳纤维材料替换的可行性,从而为碳纤维复合材料的应用提供了参考方向。 展开更多
关键词 轻量化材料 发动机罩 碳纤维 刚度分析
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G系列叉车发动机机罩冲压成形工艺参数优化 被引量：8
16
作者 朱梅云 傅建 崔礼春 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期27-30,共4页
利用UG软件建立G系列发动机机罩的三维模型,然后导入eta/DYNAFOR软件对其冲压成形过程进行数值模拟。通过调节板料成形过程中压边力、拉深筋高度、冲压速度和模具间隙参数等主要工艺参数得到不同的模拟结果,采用正交实验法对模拟结果进... 利用UG软件建立G系列发动机机罩的三维模型,然后导入eta/DYNAFOR软件对其冲压成形过程进行数值模拟。通过调节板料成形过程中压边力、拉深筋高度、冲压速度和模具间隙参数等主要工艺参数得到不同的模拟结果,采用正交实验法对模拟结果进行比较和分析,获得最优工艺参数组合:压边力4430 kN、拉深筋高度8 mm、冲压速度3000 mm·s-1、凸凹模间隙1.575 mm。根据最优工艺参数进行冲压成形工艺试验,得到表面质量合格的发动机机罩冲压件。检验结果表明,最优参数组合可以有效解决实际生产制造过程中起皱、破裂和未充分拉深等冲压质量问题。 展开更多
关键词 发动机机罩 冲压工艺参数 数值模拟 正交实验
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某乘用车发动机盖疲劳耐久问题分析解决 被引量：2
17
作者 乔俊贤 《汽车实用技术》 2024年第1期136-140,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 发动机盖 疲劳耐久 限位结构
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针对行人保护头部碰撞的发动机罩设计方法 被引量：6
18
作者 张轶川 朱西产 +2 位作者 苗强 王大志 刘军勇 《汽车技术》 北大核心 2009年第12期24-28,共5页
分析了在新的行人保护头部碰撞法规及评价体系下,发动机罩盖设计中遇到的问题。使用Hypermesh和MADYMO建立了行人头部碰撞分析模型,并进行了试验验证。通过采用内板结构重新设计、改进材料特性、控制质量等方法,有效克服了遇到的问题。... 分析了在新的行人保护头部碰撞法规及评价体系下,发动机罩盖设计中遇到的问题。使用Hypermesh和MADYMO建立了行人头部碰撞分析模型,并进行了试验验证。通过采用内板结构重新设计、改进材料特性、控制质量等方法,有效克服了遇到的问题。结果表明,通过采取被动安全措施,依然可以有效提高行人头部保护性能。 展开更多
关键词 行人头部保护 碰撞 发动机罩
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发动机罩的结构轻量化设计 被引量：7
19
作者 徐聪 徐国艳 张立玲 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第7期193-196,200,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 发动机罩 轻量化 拓扑优化 形貌优化 DOE 尺寸优化
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某SRV发动机罩模态分析及频率优化研究 被引量：6
20
作者 张丰利 雷明准 +1 位作者 陈剑 王建楠 《汽车技术》 北大核心 2008年第6期1-4,共4页
建立了某SRV发动机罩的有限元模型,利用MSC.Nastran有限元软件分析了该发动机罩的自由模态,得到了其各阶振动频率和振型。与路面激励频率、发动机激励频率、白车身固有频率进行了对比,指出了其中可能存在共振的频率,并提出了以壳单元厚... 建立了某SRV发动机罩的有限元模型,利用MSC.Nastran有限元软件分析了该发动机罩的自由模态,得到了其各阶振动频率和振型。与路面激励频率、发动机激励频率、白车身固有频率进行了对比,指出了其中可能存在共振的频率,并提出了以壳单元厚度为变量、1阶和3阶固有频率为约束条件、系统质量最轻为优化目标的频率优化方案。结果表明,优化后发动机罩前3阶固有频率能有效地避开共振频率。 展开更多
关键词 发动机罩 模态分析 频率优化
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