基于HyperMesh的某乘用车发动机悬置支架轻量化设计.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.12.037基于HyperMesh的某乘用车发动机悬置支架轻量化设计张永康，廖武，梁林，李龙晶，苗文杰（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：文章利用有限元分析软件HyperMesh建立某乘用车发动机悬置支架的CAE模型，通过模拟整车工况对其进行受力分析，根据应力云图分布情况设计悬置支架的最优化降重方案。结合三维设计软件CATIA对悬置支架的三维模型进行结构优化，最后对优化结构再行应力分析校核，确保优化结构的合理性，以实现降重

2、目标。关键词：悬置支架；应力分析；结构优化；降重中图分类号：U463.82文献标识码：A文章编号：1671-7988(2016)12-110-03TheLightweightDesignofAPassengerCarEngineMountBracketBasedonHyperMeshZhangYongkang,LiaoWu,LiangLin,LiLongjing,MiaoWenjie(AnhuiJianghuaiAutomobileCo.,Ltd.,AnhuiHefei230601)Abstract:T

3、hispaperbyusingthefiniteelementanalysissoftwareHyperMeshtoestablishtheCAEmodelofapassengercarenginemountbracket,andperformedstressanalysisofitunderthevehiclecondition.Accordingtothedistributionofthestressnephogram,formulateanoptimizationschemetoreducethe

4、weightofthebracket,thenoptimizethestructureofthe3DmodelbyCATIA.Finallyrecheckthereliabilityoftheoptimizedstructureofthenewbracket,toverifytherationalityofthescheme,andrealizelightweightdesign.Keywords:mountbracket;stressanalysis;structureoptimization;wei

5、ghtreductionCLCNO.:U463.82DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)12-110-03本文以某乘用车发动机悬置支架作为优化设计对象，应引言用CAE分析软件HyperMesh中的OptiStruct模板，通过模拟整车24种工况进行受力分析，得到各工况下悬置支架的应力发动机悬置支架是乘用车连接发动机和悬置总成的重要云图。依据“薄弱处加强、强固处削弱”的原则，对悬置支零部件，其承受来自动力总成的复杂的力和力矩。在整车结架进行轻量化设计，并对其合理性

6、进行反向有限元分析校核，构中，悬置支架作为A类件（最重要的零部件类），设计时保证在满足强度要求的同时达到降重目标。对其强度有着较高的要求。而随着我国汽车行业的高速发展，国家对整车油耗要求越来越高，人们对汽车节能减排的问题1、悬置支架受力分析日益关注，整车零部件的轻量化也越来越受到主机厂以及市场客户的重视。所以，发动机悬置支架在设计之初要求在满1.1CAE模型建立[1]足强度目标的前提下，尽可能的减轻其自身重量。HyperMesh是一个高质量高效率的有限元前处理软件，其强大的几何清理功能可以方便灵活的对几

7、何模型进行清理作者简介：张永康（1990—），男，底盘设计工程师，就职于安徽江和优化，高质量的网格划分技术可以快速有效的完成实体模淮汽车股份有限公司，主要从事乘用车悬置系统的设计工作。111汽车实用技术2016年第12期型的二、三维网格划分，先进的网格变形技术可直接更改现用OptiStruct求解器对原悬置支架模型进行受力分析，有网格，无需重构模型即可实现新的设计。HyperMesh的上得到24种工况下悬置支架应力云图及各工况下所受最大应述特点在很大程度上提高了CAE建模的效率和质量，以便工力，且最大应

8、力出现在工况21下，σmax=192.8MPa，安全程师把更多的精力放在后续对产品本身性能的研究和改进系数为2.3。图4为4种极限工况下悬置支架应力云图。上，从而大大缩短整个设计周期[2]。表1悬置支架工况载荷首先在CATIA中初步建立发动机悬置支架的三维实体工况FxFyFz模型（如图1所示），并将之导入HyperMesh中进行网格划1.静平衡位置21.73.9666.3分，建立悬置支架的有限元模型。模型采用四面体单元网格，2.满负荷前-1