汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩體有限元分析

發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋是汽車的重要組成部分，也是重要的外覆蓋件之一。一方面，其造型影響汽車的整體視覺效果；另一方面，其具有隔熱、隔音以及保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用。發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出需要考慮外板的造型效果，還需要進(jìn)行強(qiáng)度耐久方面的性能驗(yàn)證。

以下為有限元科技為某車企進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋整棟條件下的強(qiáng)度分析案例。

分析背景:

發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋振動(dòng)條件下的強(qiáng)度分析，該發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋材料的拉伸強(qiáng)度為34Mpa

振動(dòng)方向及加速度值

FEA模型:

分析工況:

加速度激勵(lì)施加于邊界固定處，方向如下：

X軸方向?qū)?yīng)激勵(lì)：Forward and Backward

Y軸方向?qū)?yīng)激勵(lì)：Right and Left

Z軸方向?qū)?yīng)激勵(lì)：Top and Down

分析所用阻尼（1%系統(tǒng)阻尼）

邊界:完全約束

分析結(jié)果：

前二十階模態(tài)值

前六階模態(tài)振型

X方向振動(dòng)應(yīng)力云圖

發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋本體在X向振動(dòng)過程中，最大等效應(yīng)力為30Mpa，低于所用材料（PP+TD20）拉伸強(qiáng)度35Mpa【真實(shí)應(yīng)力=34*（1+3%）】，無失效風(fēng)險(xiǎn)。

X方向頻率-位移曲線圖

發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋本體在X向振動(dòng)過程中，最大響應(yīng)頻率為：50.33Hz，最大響應(yīng)位移為5.32mm。

Y方向振動(dòng)應(yīng)力云圖

發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋本體在Y向振動(dòng)過程中，最大等效應(yīng)力為22.44Mpa，低于所用材料（PP+TD20）拉伸強(qiáng)度35Mpa 【真實(shí)應(yīng)力=34*（1+3%）】 ，無失效風(fēng)險(xiǎn)。

Y方向頻率-位移曲線圖

發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋本體在Y向振動(dòng)過程中，最大響應(yīng)頻率為：111.84Hz，最大響應(yīng)位移為3.25mm。

Z方向振動(dòng)應(yīng)力云圖

發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋本體在Z向振動(dòng)過程中，最大等效應(yīng)力為28.8Mpa，低于所用材料（PP+TD20）拉伸強(qiáng)度35Mpa 【真實(shí)應(yīng)力=34*（1+3%）】 ，無失效風(fēng)險(xiǎn)。

Z方向頻率-位移曲線圖

發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋本體在Z向振動(dòng)過程中，最大響應(yīng)頻率為：38.82Hz，最大響應(yīng)位移為18.2mm。

結(jié)論：

發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋本體在X、Y及Z方向振動(dòng)過程中，最大等效應(yīng)力均低于所用材料（PP+TD20）拉伸強(qiáng)度35Mpa，無失效風(fēng)險(xiǎn)。

通過以上案例可知，通過CAE分析軟件可以準(zhǔn)確知道發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩的瞬態(tài)應(yīng)力響應(yīng)，從而指導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩的強(qiáng)度耐久設(shè)計(jì)，同時(shí)還能夠?qū)Ξa(chǎn)品不同使用材料進(jìn)行分析，在保障產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)上選擇性價(jià)比最高的材料，為降低產(chǎn)品成本方面起到了顯著的作用。選擇有限元科技，為您的企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造無限可能。

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