悬置-CAE分析工况及评价标准(含常用材料)-2015版

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动力总成悬置点动刚度分析及优化

动力总成悬置点动刚度分析及优化李传峰;王军杰【摘要】动力总成悬置支架在汽车NVH控制中起关键作用.介绍了频响理论和IPI 分析及评价方法用于研究某商用车动力总成悬置点的动刚度性能.利用有限元软件NASTRAN进行仿真分析,发现刚度值不满足目标要求.针对不同原因,结合车身结构特性提出了优化方案:对左右支架及后悬置点处地板进行结构优化.验证结果表明该方案有效提高了动刚度值,为此类车型的悬置点动刚度分析提供了基本方法和参考.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2012(050)008【总页数】4页(P42-44,51)【关键词】动刚度;动力总成悬置;频响;优化;IPI【作者】李传峰;王军杰【作者单位】200240 上海市上海交通大学计算机集成所;200240 上海市上海交通大学计算机集成所【正文语种】中文【中图分类】TH16;U461.40 引言汽车的舒适性一直是人们关注的焦点。

NVH（Noise，Vibration and Harshness）性能越来越成为评价车辆等级的重要指标。

在车身结构设计中，白车身与底盘的连接点、动力总成悬置点是影响车身振动噪声的关键点。

其中动力总成是汽车主要振动源，悬置支架不仅支撑动力总成，还要确保不放大振动传递量，不仅包括由发动机向车身的传递，也包括从车身向动力总成的传递[1]。

因此，考查动力总成悬置点的动态特性非常重要。

NVH样车试验虽是最准确的方法，但却有滞后性、开发周期长等缺点，而CAE分析方法可以弥补样车试验的不足。

利用有限元软件NASTRAN可以对整车进行中低频域的仿真分析，在整车开发初期就可以有效评价整车的NVH性能。

有限元方法被越来越广泛地应用于研究动力总成悬置点动刚度性能。

肖攀等研究了白车身接附点包括动力总成悬置点的动刚度特性并提出加速度响应的评价方法[2]。

甘建飞等研究了悬置支架的模态及其可能对NVH性能的影响[3]。

本文在利用有限元方法研究动力总成悬置支架动刚度性能基础上，结合车身结构特性提出了具体的优化方案。

CAE评价标准速查表

CAE评价标准速查表评判项目评判标准Autoform 设置成型性工序件无开裂，零件区域全绿1、侧围、翼子板、尾门（后盖）外板减薄率≥3%、2、前盖外板、顶盖，四门外板减薄率≥4%3、地板类零件大部分区域减薄率≥2%最大减薄率根据具体材料的减薄率标准表进行判断（见附表）最大失效<0.8 Max Failure<0.8距离下死点3mm时无几何起皱；每一序起皱缺陷累加1、处于压料面和凹模之间的双侧接触区域①，这块区域AF给出推荐的判断值是0.03以上为有可能起皱2、处于与凸模或凹模单侧接触的区域②，此处值0.01以上有起皱可能3、平坦区，一般是最后才接触区域③，此处值0.002以上认为有发生波纹可能(第3点针对包边面、密封面、匹配面、I区、II区这五个区设定滑移线时，最小曲率设置为0.01，1、当滑移线滑出R角时：Unbending strain<0.008或接触应力在屈服强度15%之内；可判定为合格，否则不合格2、未滑出R角合格冲击线外板不允许冲击线跑到零件数模A面上Skid Line中只勾选Die以查看主应变0.02~0.04区域内，关注急剧变化区域 Major Strain 0.02~0.04次应变次应变>0 Minor Strain>0整体≥4%压边圈闭合时值≤2%应力率（外板）应力率≥0.5需用户自定义应力率= Minor Stress/Major Stress压边圈压合时料片状态料片无褶皱 R6可用真实筋查看闭合考查时间线中Cls Binder过程料片状态拉延后缩料线缩料线距离第一条筋中心线>18mm拉延后落料孔小于材料的最大延伸率1、压边力采用常量2、压边力的值需要大于bead uplift force值3、压边力不能超过机床额定压力80%4、若存在上下压边力，则分析给出上下压边力的大小外板自由状态下回弹大小≤±2mm，只考察零件的A面内板自由状态下回弹大小≤±1mm，包边面、密封面、焊接面回弹≤±0.5mm1、夹头和定位销位置是否与图纸一致2、检查定位销和夹头在法向上的力和位移的大小，以避免零件不真实的变形3、在每个方向上所有的夹头和定位销的力的总和为04、80%的关键尺寸回弹值≤±0.5mmRandius PenetrationMax Element AngleInitial Element SizeMax Refinement LevelMax MaterialDisplacementEnd ToolDisplacement Step#End ToolDisplacement StepsElement TypeFor Drawing相关变量设置Tangential Refinement拉延：EPS-5；全工序：EPS-11除了wear、improve tool force、temperature increase不打开，其余均打开设置为on（只针对外板中存在R＜3的情况下，如后工情况）最小减薄率起皱滑移线等效塑性应变（外板）压边力设置自由回弹量约束回弹检查Limit %FLC -10Acceptable Thing(按材料最大变薄率设置）Required Thing（按零件类型设置）使用P otential Wrinkle进行评判Skid Line中导入Catia中提取的圆角理论边界线进行评判Plastic StrainForce/Pressure选择Constant Force并输入适当的压边力OP Setup中勾选Free Springback结果查看Displacement inNormal Dirmin（2*凹模圆角，12）5级1.60.54CAE评价标准速查表*每项评价结果中设置三种颜色（安全，临界，危险）并在查看结果时按字母“O”键使结果显示更鲜明≤0.16≤20°Constrained Springback双向约束，压力小于30N为合格标准已改，具体值待定。

CAE评价标准速查表

评判项目成型性最小减薄率最大减薄率最大失效
起皱
滑移线冲击线主应变
CAE评价标准速查表
*每项评价结果中设置三种颜色（安全，临界，危险）
并在查看结果时按字母“O”键使结果显示更鲜明
评判标准
Autoform设置
工序件无开裂，零件区域全绿 1、侧围、翼子板、尾门（后盖）外板减薄率 ≥3%、 2、前盖外板、顶盖，四门外板减薄率≥4%
Force/Pressure选择 Constant Force
并输入适当的压边力
OP Setup中勾选 Free Springback 结果查看Displacement in
Normal Dir
Constrained Springback 双向约束，压力小于30N为合格
模拟参数控制
Randius Penetration
Max Element Angle Initial Element Size Max Refinement Level
Max Material Displacement
End Tool Displacement Step
#End Tool Displacement Steps
≤0.16 ≤20° min（2*凹模圆角，12） 5级
1、处于压料面和凹模之间的双侧接触区域①，这块区域 AF给出推荐的判断值是0.03以上为有可能起皱
2、处于与凸模或凹模单侧接触的区域②，此处值0.01以上有起皱可能 3、平坦区，一般是最后才接触区域③，此处值0.002以上认为有发生波纹可能 (第3点针对包边面、密封面、匹配面、I区、II区这五个区设定滑移线时，最小曲率设置为0.01， 1、当滑移线滑出R角时：Unbending strain<0.008或接触应力在屈服强度15%之内；可判定为合格，否则不合格 2、未滑出R角合格

基于CAE分析的变速器后悬置支架优化设计

置支架的结构。既减小了后悬置支架的净质量，又确保了零件性能。
关键词：Ｅ；化设计；悬置支架ＣＡ优后中图分类号：４３Ｕ６文献标识码：Ａ
文章编号：６２５５２１１－０３０１７ — ４Ｘ（００５－３０）０
速器以及传递作用在动力总成上的一切力和扭矩；另外，悬置
数值仿真方法，如有限元、多体动力学、计算流体力学等技术，在产品设计中得到大量的应用。品在初步设计完成后，以产可
基于ＣＤ模型进行产品性能的虚拟试验，Ａ初步考察其工作应力、运动过程、寿命等。如果产品不能满足要求，可以立即返回设计人员进行修改或重新设计，从而大大减少实物试验的周
元计算方法，整个概念空间进行拓扑优化，对获得设计对象的初步拓扑结构，据设计要求及生产工艺，根提取初始的概念设
计模型。
图２后悬置支架概念模型图
变速器后悬置支架的有限元模型及边界条件见图３有限，
元模型采用线性六面体网格，节单元数为２４５６。杨氏模量、０
间，刚性单元（Ｅ２连接，使用ＲＢ）以模拟悬置安装的真实位置，
载荷点为发动机悬置硬点位置（载荷见表２，）各工况的载荷数据，通过ＡＡＤＭＳ软件建立悬置系统动力学仿真模型，行仿进
真分析而获得。
表２变速器后悬置支架在各种工况下的载荷数据
《装备制造技术》０Ｏ２１年第ｌ期０
基于ＧＥ分析的变速器后悬置支架优化设计Ａ

CAE判定标准

CAE技术规范
CAE判定标准
RH/DS TEC-008-A 瑞鹄汽车模具有限公司
/
了要求）
- 判别时还应考虑下列标准：
- 使用不同的模拟软件，模拟结果会有所差异（如板厚减薄率）；
- 零件有特殊/功能要求；
- 临界区域的位置（部件或结构区域）；
- 变形过程的负载状态；
- 所用材料和板厚（组合）；
- 料片材料的批次波动（料片厚度、机械性能等）；
- 在焊接料片中的加热焊接区域；
- FLC与变形路径的关系；
- 板料厚度减薄率；
- 其他理论及实践经验。

3.3.1 Good Result好的模拟结果
裂纹标准及最大钢板厚度减薄率
- 最大变形离FLC的距离>15%（图2 区域Ⅰ）；
- 极限钢板厚度减薄率减去15%的安全余量即是最大允许的钢板厚度减薄率（见图1和图2）；
- 最大允许的钢板厚度减薄的其他上限值可以由委托方规定；
- 在AutoForm 3.1x/3.2x中不使用厚度减薄极限曲线（TLC），因为它没有描述第二主应变上的真实板料厚度减薄。

最小板料厚度减薄
- 考虑到位置以及材料拉应力的和谐变化，在外表面区域内的最小板料厚度减薄≥
百度文库- 让每个人平等地提升自我
9。

基于Ls-dyna下的某重卡驾驶室悬置垂向冲击工况建模优化

2710.16638/ki.1671-7988.2021.011.010基于Ls-dyna 下的某重卡驾驶室悬置垂向冲击工况建模优化党龙，周宗昊，王兰，贺洋洋，周刚，赵永利（陕西万方汽车零部件有限公司，陕西西安 710200）摘要：文章以某重卡驾驶室悬置为研究对象，利用Ls-dyna 对其垂向冲击工况分析进行优化建模，最终将计算时长降低到现有分析方案计算时长的1/4，从而提升产品研发效率。

关键词：驾驶室悬置；Ls-dyna ；垂向冲击；计算时长；产品研发效率中图分类号：U463.8 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)11-27-03Optimization Modeling of Vertical Impact Condition for Cab of a HeavyTruck Based on Ls-dynaDang Long, Zhou Zonghao, Wang Lan, He Yangyang, Zhou Gang, Zhao Yongli（Shaanxi Wangfang Auto Parts Co., Ltd., Shaanxi Xi ’an 710200）Abstract: In this paper, a heavy truck cab mount is taken as the research object, and Ls-dyna is used to optimize its vertical impact analysis model, and finally the calculation time is reduced to 1/4 of the existing analysis scheme, thus improving the efficiency of product research and development.Keywords: Cab mount; Ls-dyna; Vertical impact; Calculation time; Product development efficiency CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)11-27-031 引言有限元分析越来越多地被应用到产品的研发设计中，作用于Z 向-3G 的垂向冲击工况是驾驶室悬置的一个重要分析工况[1-2]，考验了驾驶室悬置弹性元件的压缩、衰减冲击性能和整个过程中驾驶室悬置系统的结构性能[3-4]。

动力总成悬置支架强度仿真分析规范

动力总成悬置支架强度仿真分析规范1.概述1.1汽车悬置支架汽车悬置支架时汽车动力系统的重要组成部分，起着支撑发动机，阻隔发动机向车架传递振动的作用，是动力总成悬置系统的安全件和功能件。

悬置支架连接发动机与车架，在汽车的各种行驶工况下，传递作用在动力总成上的一切力和力矩。

悬置支架强度不足，在部分工况下会造成悬置支架断裂，严重影响安全。

1.2使用仿真分析的意义传统的发动机悬置支架刚强度计算需要通过应变片的变形测量出传动系作用在发动机悬置支架上的力，再进行计算。

但是由于在运动过程中，悬置支架上承受的力时刻变化而且不容易测得，且悬置支架刚性一般比较大，产生的变形值比较小。

，因此用实验方法计算刚度的方法误差比较大，而且周期长。

而使用有限元仿真方法，可以极大地降低试验费用及时间，同时也能提高设计精度，同时与最后的试验相验证。

1.3HyperMesh简介HyperMesh软件是美国Altair公司的产品，是世界领先的、功能强大的CAE 应用软件包，也是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面。

HyperMesh是一款高效的有限元前处理软件，它可以对有限元模型进行方便灵活的清理和优化，使用网格生成工具来快速地创建有限元网格，通过调节单元密度、单元偏置梯度、单元网格划分算法等编辑功能来形成高质量的二维和三维有限元模型，从而再很大程度上提高CAE分析的效率，并保证CAE分析的精度。

1.4强度分析的目的静强度分析研究结构在常温条件下承受载荷的能力，通常简称为强度分析。

静强度除研究承载能力外，还包括结构抵抗变形的能力（刚度）和结构在载荷作用下的响应（应力分布、变形形状、屈曲模态等）特性。

静强度分析包括下面几个方面的工作。

①校核结构的承载能力是否满足强度设计的要求，其准则为：若强度过剩较多，可以减小结构承力件尺寸。

对于带裂纹的结构，由于裂纹尖端存在奇异的应力分布，常规的静强度分析方法已不再适用，已属于疲劳与断裂问题。

DFMEA-动力系统-发动机悬置系统

45
无
支架结构设计不合理，进行设计评审和 2 或材料选择不合理有限元强度分析
进行台架振动耐久性试验;材料 2 检测
36
无
表面防腐处理工艺和方进行设计评审和 2 法不合理划格法外观检查
进行盐雾试验
3
30
无
支架固有频率偏低
CAE分析
2
CAE分析
2
24
选择合适的焊接方法、正确的焊焊接方法不合理、焊接进行盐雾试验和接材料和焊接表 2 2 材料选择不合理台架振动耐久性面进行防腐蚀措施进行受力分析或进行台架振动耐按标准设定扭矩 1 2 久性试验值
9
支架表面腐使支架使用寿命蚀，防腐层脱降低落
5
共振
寿命降低,顾客满足度降低
6
发动机运行时抖支架焊接处开动，振动大或汽裂或断裂车无法行驶发动机运行抖动螺栓连接处松、振动大或有异动响，顾客满意度降低
9
4
螺栓断裂
汽车无法行驶
9
潜在失效模式与影响分析（设计FMEA）
设计职责：关键日期: 编制人： FMEA日期（编制）：文件编号：现行设计失效潜在原因控制预防发生度 O 控制探测探测 RPN 度 D 建议措施
潜在失效模式与影（设计FMEA）
系统子系统零部件车型/项目：核心小组：项目要功能求严重分度类 S 动力发动机悬置系统
潜在失效模式
失效潜在影响
悬置支架断裂、脱落
汽车无法行驶
9
发动机运行时抖悬置橡胶疲劳动，振动大,噪声开裂或橡胶老大,引起顾客不满化意
6
发动机运行时抖悬置焊接处开动，异响或汽车裂，脱落无法行驶

CAE分析流程

精心整理CAE 分析流程一、3D 建模：在三维模型在装配车架上零部件。

二、抽取中面：在CATIA 中，对车架纵梁、纵梁加强板、横梁及横梁连接板等车架系统本体的零部件进行抽取中面；板簧支座、油箱托架、电瓶框、尿素罐支架等保留3D 模型。

（保存为.stp 格式或者直接使用.CATProduct 格式）三、划分网格：1、在Hypermesh 中打开3D 模型，对components 中的名字重新命名，方便查找对应的零部件。

2、对车架上的孔进行优化处理。

（更优网格质量）Geomautocleanup3、对完成后检测4、对components 进行3D 网格划分。

（板簧支架为例）选中要划分网格的components （shift+Volumtetra 选中solids （shift+鼠标左键框选），mesh 完成后注：在网格划分中，最好使要划分网格的components 置于当前。

在components 中右键，选择makecurrent 。

这个方便之后的材料及属性赋值。

四、铆钉（螺栓）的虚拟刚性连接1、在components 中新建一个集合如maoding 。

创建铆钉连接时候，把它置为当前。

效果清除网格手动清除22.1fefile —Propfile 下图1—2—3—4—5—holediameter —max 孔的直径最大值，一般选取100（怕溢出）2.2孔位没有对应或者没有孔的连接（联接角铁与底架）—calculatenode ，dependent —注：选择的点要在要连接的components 上（shift+左键）选中的多余的点删掉（shift+右键） 2.3按照以上两个流程把车架上面的所有零部件连接在一起，形成RBE2单元。

2.4车厢与车架之间的连接使用gap 单元。

五、材料、属性及赋值 1、材料material选择—材料命名，type —ALL ，cardimage —MAT1Create/edit 设置E 弹性模量、NU 密度return 2、属性property 1 2345选择—属性命名，type—2D，cardimage—PSHELL，material选择上面建立的材料Create/edit2.23D属性选择—属性命名，type—3D，cardimage—PSOLID，material选择上面建立的材料editreturn3、赋值（将材料，厚度的值分别赋予车架上面的所有零部件）选择—零部件，property—选择上面建好的属性注：1、2D、3D赋值是一样的，只是2D、3D的属性卡片不一样。

CNAS-CL13：2015《检测和校准实验室能力认可准则在汽车和摩托车检测领域的应用说明》

CNAS-CL13检测和校准实验室能力认可准则在汽车和摩托车检测领域的应用说明Guidance on the Application of Testing and Calibration Laboratories Competence Accreditation Criteria in the Field of Automobileand Motorcycle Testing中国合格评定国家认可委员会目录前言 (2)1 范围 (3)2 引用标准 (3)3 术语和定义 (3)4 管理要求 (3)4.1 组织 (3)4.2 管理体系 (3)4.3 文件控制 (3)4.4 要求、标书和合同的评审 (3)4.5 检测和校准的分包 (3)4.6 服务和供应品的采购 (3)4.7 服务客户 (3)4.8 投诉 (3)4.9 不符合检测和/或校准工作的控制 (3)4.10 改进 (3)4.11 纠正措施 (3)4.12 预防措施 (3)4.13 记录的控制 (3)4.14 内部审核 (3)4.15 管理评审 (3)5 技术要求 (3)5.1 总则 (4)5.2 人员 (4)5.3 设施和环境条件 (4)5.4 检测和校准方法及方法的确认 (5)5.5 设备 (5)5.6 测量溯源性 (5)5.7 抽样 (6)5.8 检测和校准物品（样品）的处置 (6)5.9 检测和校准结果质量的保证 (6)5.10 结果报告 (6)附录Ⅰ (7)前言本文件由中国合格评定国家认可委员会（CNAS）制定，是CNAS 根据汽车和摩托车及其零部件检测的特性而对CNAS-CL01：2006《检测和校准实验室能力认可准则》所作的进一步说明，并不增加或减少该准则的要求。

本文件与CNAS-CL01：2006《检测和校准实验室能力认可准则》同时使用。

对涉及到车内空气污染物、禁限物质等化学分析项目应同时使用CNAS-CL10《检测和校准实验室能力认可准则在化学检测领域的应用说明》；涉及汽车和摩托车及其零部件电磁兼容检测项目应同时使用CNAS-CL16《检测和校准实验室能力认可准则在电磁兼容检测领域的应用说明》。

整车强度多工况CAE分析规范

整车强度多工况CAE分析规范1 标题/摘要1.1 标题1.2 摘要本规范的目的在于指导大家如何建立整车强度计算的模型1.3 分析内容整车强度多工况分析，主要分析整车结构中是否存在不满足要求的位置。

1、根据计算结果，评价局部区域结构是否合理2、根据计算结果，评价存在局部应力集中的位置是否满足强度的要求2 建模流程图3 建模工具以下软件是本次建模的工具4 建模指导4.1 内容建模部件主要包括以下部分：✧白车身✧所需底盘零件✧各部件间的连接方式✧白车身配重✧多工况载荷✧载荷加载✧计算控制参数✧…4.2 建模方法某一位置的载荷情况：后悬安装点：板簧车，左右位置对称后悬安装点：螺簧车，潘哈杆安装仅一侧有，其余位置左右对称1、求解序列控制卡SOL：本分析属于静力分析，求解序列为SOL 1012、求解时间控制卡TIME：设定求解器的最大执行时间，单位为分钟3、输出控制：输出选项在工况控制卡（GLOBAL_CASE_CONTROL）中定义4、控制参数PARAM：主要有AUTOSPC,COUPMASS,K6ROT,POST,WTMASSAUTOSPC:：自动删除不连接自由度COUPMASS：计算一致质量矩阵WTMASS：质量转换因子4.3 分析要求1、根据要求建立正确的模型，特别是焊接边及螺栓连接位置；2、检查提供的硬点载荷及正确加载；3、根据计算的结果，初步检查是否合理；4、对于计算合理的结果，对结果进行正确的评价。

4.3.1 结果处理1、对于计算合理的结果，利用HW经行结果的后处理，2、整车的强度计算，以节点位置的vonmises应力为计算的应力结果；3、强度结果的评价按照第四强度理论，许用应力［σ］的确定按照目前多工况强度评价标准5 技术要求5.1 前处理检查必须进行以下前处理检查：●有没有未连接的部件●多节点的1D单元有没有自由端●焊点的位置及连接是否正确●载荷加载位置是否正确●加载的载荷是否正确●计算的控制卡片是够正确●计算方法是否是惯性释放●……5.2 求解检查及结果检查1、先试算模型，看是否报错。

商务车发动机前悬置支架的优化设计

AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计1　引言商务车作为一种重要的交通工具，在现代社会中起着重要的作用。

而商务车发动机前悬置支架作为商务车发动机的重要组成部分，是发挥商务车使用性能的关键点。

但在实际使用过程中，商务车发动机前悬置支架存在废渣问题，如振动、噪音、失稳等问题。

因此，研究人员要加强商务车发动机前悬置支架的优化设计研究，有效改善商务车的使用性能。

基于此本文旨在通过对商务车发动机前悬置支架的优化设计研究，提出一种改进方案来解决现有问题。

本研究意义在于提高商务车发动机前悬置支架的性能和舒适性，满足用户需求，通过优化设计，降低商务车发动机前悬置支架的振动和噪音，提高驾乘舒适性；优化设计还可提高商务车发动机前悬置支架的稳定性，减少安全隐患；优化设计还苯酚降低商务车发动机前悬置支架的能耗，提高燃油利用率，降低运营成本。

在本文中，将通过对商务车发动机前悬置支架的优化设计研究，探索解决现有问题的方法，金安鹏兰州现代职业学院　甘肃省兰州市　730300摘要：商务车是一种多功能交通工具，其发动机前悬置支架的设计对于车辆的性能和安全具有重要影响。

本研究旨在优化商务车发动机前悬置支架的设计，提高车辆的整体性能。

通过对商务车前悬置支架的结构进行分析和研究，确定其在车辆运行中的受力情况和工作原理。

然后，运用有限元分析方法，建立发动机前悬置支架的三维模型，并模拟不同工况下的应力分布和变形情况。

基于有限元分析的结果，针对发动机前悬置支架存在的问题，提出优化设计方案。

通过改善支架的结构和材料选择，降低支架的重量，提高了刚度和强度。

同时，采用减震装置和隔振材料，有效降低振动和噪声。

通过对优化设计方案的验证和实验测试，证明新设计的发动机前悬置支架在性能和安全方面的显著改善，优化设计后的商务车发动机前悬置支架具有良好的抗震性能和减振效果，提高车辆的操控稳定性。

关键词：商务车　发动机前悬置支架　优化设计Optimization of the Design of Front Suspension Bracket for Commercial Vehicle EngineJin AnpengAbstract： C ommercial vehicle is a multi-functional means of transportation, and the design of its engine front suspension bracket has an important impact on the performance and safety of the vehicle. The purpose of this study is to optimize the design of the front engine suspension bracket of commercial vehicles and improve the overall performance of the vehicle. Through the analysis and study of the structure of the front suspension bracket of commercial vehicles, the force and working principle of the front suspension bracket in the operation of the vehicle are determined.Then, the finite element analysis method was used to establish a three-dimensional model of the engine front suspension support, and the stress distribution and deformation under different working conditions were simulated. Based on the results of finite element analysis, an optimized design scheme was proposed to solve the problems existing in the front suspension bracket of the engine. By improving the structure and material selection of the stent, the weight of the bracket is reduced, and the stiffness and strength are improved. At the same time, the use of shock absorbing device and vibration isolation materials effectively reduce vibration and noise. Through the verification and experimental test of the optimized design scheme, it is proved that the newly designed engine front suspension bracket has significant improvement in performance and safety, and the optimized design of the commercial vehicle engine front suspension bracket has good seismic performance and vibration damping effect, and improves the handling stability of the vehicle.Key words： C ommercial Vehicles, Engine Front Mounts, Optimization of the Design商务车发动机前悬置支架的优化设计并提出改进方案。

汽车动力总成悬置的碰撞失效模拟研究

汽车动力总成悬置的碰撞失效模拟研究吴长鹏;谢斌;潘锋;罗昆;张坤伦;张思彭【摘要】汽车动力总成悬置在正面碰撞中对纵梁变形模式有着重要影响.为准确预测悬置的碰撞断裂失效行为,开展了铸铝材料的力学性能试验.基于CrachFEM韧性失效准则,建立带有失效准则的铸铝材料卡片,通过对悬置支架的落锤冲击试验和模拟对标,验证了铸铝材料卡片的准确性和悬置建模方法的可靠性.整车碰撞仿真结果表明,CrachFEM失效模型能准确模拟悬置断裂失效过程,使纵梁变形模式和车身加速度响应更贴合试验结果,提高汽车动力总成碰撞仿真的精度,为碰撞性能开发提供仿真评估手段.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2019(041)001【总页数】7页(P36-41,63)【关键词】铸铝悬置;碰撞失效预测;CrachFEM失效模型;仿真精度【作者】吴长鹏;谢斌;潘锋;罗昆;张坤伦;张思彭【作者单位】东风日产乘用车技术中心,广州 510800;东风日产乘用车技术中心,广州 510800;厦门理工学院机械与汽车工程学院,厦门 361024;上海迅仿工程技术有限公司,上海 201821;东风日产乘用车技术中心,广州 510800;厦门理工学院机械与汽车工程学院,厦门 361024;上海迅仿工程技术有限公司,上海 201821【正文语种】中文前言汽车正面碰撞中动力总成悬置对纵梁的变形模式和车身加速度有着重要影响,碰撞安全性能开发普遍要求悬置支架在碰撞过程中能发生断裂失效以降低动力总成对车身的冲击。

尽管现阶段CAE仿真被大范围应用于汽车碰撞模拟与安全开发中,但发动机悬置总成在碰撞过程的断裂失效模拟长期以来仍然是制约整车碰撞仿真精度的重要因素[1-2]。

现阶段普遍通过碰撞试验获得的悬置失效时刻来标定碰撞CAE模型,但此方法不具备碰撞试验前对悬置失效的正向预测能力[3]。

目前常用韧性断裂失效准则包括Johnson-Cook损伤模型、修正的Mohr-Coulom(MMC)损伤模型和CrachFEM失效模型等[4]。

整车CAE分析清单

整车ＣＡＥ分析项清单通过：不通过有措施：未分析或不通过：序号类别分析内容目标值分析值整改计划报告编号状态1白车身模态2白车身（加玻璃）扭转刚度3白车身（加玻璃）弯曲刚度4车身疲劳分析5车身钣金冲压工艺分析（按车身要求）6白车身外覆盖件搞凹性能分析（侧门、引擎盖、翼子板、侧围、后背门）7车身动刚度分析8车身声学灵敏度分析9车身声腔模态10整车焊点强度分析11白车身优化减重12引擎盖模态13引擎盖刚度14引擎盖强度15引擎盖铰链安装刚度16引擎盖铰链强度分析17引擎盖气弹簧安装刚度18引擎盖锁安装点强度（上、下体安装点）19引擎盖猛然关闭分析20后背门模态21后背门刚度22后背门减重23后背门气弹簧安装点强度（后背门与车身）24后背门锁安装点强度（上、下锁体安装点）25后背门铰链强度26后背门铰链安装点刚度27后背门铰链车身安装点刚度28后背门下垂分析（如有备胎则考虑备胎）29侧门模态30侧门刚度31侧门下垂分析32侧门挤压分析33侧门铰链强度分析34侧门玻璃升降器三点刚度分析35侧门上扬声器三点刚度分析36侧门锁安装点强度、刚度分析（锁与锁扣安装点）37侧门限位器安装点刚度分析38侧门门护板刚度及强度分析39顶棚雪载分析40顶盖刚度分析41顶盖天窗安装点刚度分析42顶棚挤压分析43蓄电池支架强度、刚度与模态分析44白车身前端弯曲刚度分析45前后拖钩及支架强度分析46车身前后副车架安装点强度分析47减振器座垂向各横向刚度分析48前减振器座刚度分析49前减振器座强度分析50后减振器座强度分析51动力总成悬置安装点刚度分析52脚踏板安装点刚度分析53座椅地板刚度分析54座椅安置点强度分析55轮罩总成与纵梁本体搭接部位强度56轮罩总成与底板本体搭接部位强度57手刹安装点刚度强度分析58车身千斤顶支撑点刚度分析59车身涂、总装工艺吊孔强度、刚度分析60安全带锚点强度分析（车身与座椅）61门槛梁横向与垂向弯曲刚度分析62车身油箱吊挂点强度分析63备胎固定处钣金强度、刚度分析64IP 总成模态分析65IP 强度刚度分析66仪表板安装横梁强度分析67仪表板扭转和弯曲刚度分析68仪表板安装横梁总成振动分析69座椅骨架强度分析及安装固定点强度分析70前后保险杠碰撞特性分析71密封条CAE 分析72门锁系统强度分析73升降器强度分析74座椅安全带锚点强度分析75手制动操纵机构强度分析76轮胎包络分析77转向管柱碰撞CAE 分析78底盘多体运动学与动力学分析79车辆操纵稳定性中国试验标准：GB 80车辆行驶舒适性分析81悬架运动K&C性能分析82转向系统性能分析83转向机位置及转向拉杆断开点优化84阻尼器载荷计算及优化85悬架工作行程分析及优化86底盘结构分析87悬置刚度分析与优化88前悬架总成分析（正常和极限工况）89副车架模态分析90副车架强度分析（正常和极限工况）91副车架本体疲劳分析92副车架焊点疲劳分析侧门顶盖车身骨架内外饰底盘件（根据车型结构不同分析项目作相应调整）整车CAE分析清单白车身引擎盖后背门说明：运动及装配校核应至少包括但不限于以下项目，并根据运行情况，不定期对该表内容进行更新93控制臂强度分析（正常和极限工况）94控制臂疲劳分析95转向节强度分析（正常和极限工况）96转向节疲劳分析97转向节下球头销强度分析98悬架总成分析99拖曳臂强度分析（正常和极限工况）100拖曳臂疲劳分析101纵臂强度分析（正常和极限工况）102纵臂疲劳分析103横臂强度分析（正常和极限工况）104横臂疲劳分析105传动轴（驱动轴）模态分析（底盘传动轴布置分析）106传动轴（驱动轴）刚度分析107万向节局部强度分析108转向系统模态分析109转向系统强度分析110制动钳支架强度分析111制动盘热应力分析112制动踏板总成强度分析113制动踏板总成刚度分析114轮辋强度分析115动力总成悬置支架模态分析116动力总成悬置支架强度分析117整车前撞分析（根据规定法规或标准分析）118整车侧撞分析（根据规定法规或标准分析）119整车后撞分析（根据规定法规或标准分析）120行人保护分析121风阻CAE分析122后视镜流场与风噪分析123空调风道流场分析124除霜性能分析125吹脚性能分析126吹面性能分析127除霜除雾分析128驾驶舱流场分析129热场分析。

动力总成悬置布置方案对汽车怠速振动影响的研究

SAE⁃C2009P101动力总成悬置布置方案对汽车怠速振动影响的研究李波灏　高岩　周舟长安汽车股份公司汽车工程研究院【摘要】　本文建立了整车低频结构振动分析的有限元模型,针对不同悬置系统布置方案进行了怠速振动的仿真分析㊂通过分析可以看出,在设计前期,应用CAE方法,合理地选择悬置布置方式可以有效地降低怠速的振动,提高整车NVH 性能㊂【关键词】　怠速振动　动力总成悬置　NVHStudy on the Effect of Powertrain Mount Layout for Idle ShakeLi Bohao,Gao Yan,Zhou ZhouAutomobile Engineering Institute of ChangAn Automobile Co.,Ltd. Abstract:The full vehicle finite element analysis(FEA)model for low frequency structure vibration analysis is established and the idle shake performance is evaluated for different powertrain mount layout designs.The results show that during the earlier design phase, the idle shake can be reduced by using CAE methodology to determine the suitable engine mount system layout.Therefore,the NVH performance can be improved. Key words:idle shake　powertrain mount　NVH引言近年来,随着客户对汽车节能㊁环保的要求不断提高,汽车的NVH性能逐渐成为了汽车研发过程中关注的重点㊂而怠速振动则是整车NVH性能中非常重要的组成部分,也是汽车用户对汽车品质最敏感的主观感受㊂所以,高品质的汽车一定要具有高品质的怠速振动特性,必须在设计过程中予以重点考虑㊂在以往的怠速振动性能开发中,往往都是在样车开发后期,采用试验手段对关键子系统进行调校,来控制发动机怠速附近的振动㊂但是由于此时很多设计基本已经冻结,无法做大的调整,导致达不到好的效果㊂而随着CAE技术的不断提升,在设计前期,就可以通过虚拟样机的方法,对整车的怠速特性进行模拟,验证并优化相关子系统,以达到设计标准㊂影响整车怠速振动特性的主要因素有悬置系统的布置及刚度选择㊁转向系统的固有频率㊁白车身的模态以及怠速的激振频率范围㊂在本文中,将综合应用不同的CAE分析手段,重点讨论不同悬置系统布置方案对怠速振动的影响㊂1　悬置设计评价标准及布置方案动力总成悬置系统匹配的好坏直接影响到了怠速振动性能以及其他整车级NVH性能㊂悬置系统的布置形式㊁悬置元件的位置㊁刚度㊁阻尼等因素都是设计中需要优化的变量㊂而布置形式则是在悬置设计中首先需要确定的内容㊂只有确定了某一布置形式,才能在这一特定架构上通过对其他参数的调节来达成设计目标㊂评价悬置系统性能主要从系统的避频㊁解耦㊁限位㊁隔振率等几个方面考察㊂对于轿车普遍采用的直列4缸横置动力总成前驱形式,具体涉及怠速NVH性能的评价指标主要有:动力总成各刚体模态避开怠速2阶激振频率;怠速2阶激振频率(f e)与俯仰模态(动力总成绕曲轴方向转动)频率(f p)之比在2~3之间;各刚体模态,尤其是在发动机垂向跳动模态和俯仰模态(绕曲轴转动方向)之间㊁俯仰模态(绕曲轴转动方向)和沿整车前后方向运动模态之间(仅对横置前驱发动机而言)必须解耦㊂在具体设计悬置系统时,在已有的悬置布置构型上可以通过调整悬置元件的线性段静刚度㊁液压悬置最大损失角对应的频率等手段,运用灵敏度分析㊁优化分析等方法通过多体动力学分析软件来满足上述设计要求㊂本文中所涉及的动力总成悬置系统用于某微型轿车,为全橡胶悬置,匹配发动机为四冲程直列四缸机,无平衡轴,前横置前驱,怠速转速800r/min,对应2阶怠速激振频率为26.67Hz㊂以下将在不考虑刚度优化的前提下,运用MSC.ADAMS/View软件,主要针对三种不同布置形式的悬置系统的避频㊁解耦性能进行对比,确定较为理想的布置方案㊂图1　整车坐标系和动力总成坐标系定义本文中规定动力总成坐标系如下:原点位于发动机⁃变速器结合面上与曲轴轴线的交点;X轴沿曲轴轴线指向前端轮系;Z轴沿缸心线方向指向缸盖;Y轴根据右手定则确定,如图1所示㊂在此坐标系下,横置动力总成6个刚体模3　2009中国汽车工程学会年会论文集SAE⁃C2009P101态Tx㊁Ty㊁Tz㊁Rx㊁Ry㊁Rz按其在整车坐标系中的运动姿态分别命名为:侧向模态(La)㊁前后模态(FA)㊁垂向模态(B)㊁俯仰模态(P)㊁侧倾模态(R)和横摆模态(Y)㊂1.1　三点悬置扭轴型布置(TRA) 本车悬置系统最初采用三点悬置扭轴型布置方案(以下简称构型1),如图2所示㊂其特点是左㊁右悬置为主承力悬置,布置在尽量靠近转矩滚转轴(Torque Roll Axis,简称TRA)的轴线上(图2中直线),以达到惯性解耦,后悬置为限位悬置,并起辅助支承作用㊂图2　扭轴型布置的悬置系统经计算得到构型1的动力总成刚体模态和解耦度如表1所示㊂表1　三点扭轴型布置的避频㊁解耦性能表构型1三点扭轴型振型La B/P/FA B/FA P/FA R Y频率/Hz7.888.1710.3912.7214.516.11解耦率(%)Tx0.4529.1943.6324.50.140.25 Ty96.821.580.010.040.660.2 Tz0.393454.559.490.110.09 Rx0.630.890.096.1985.188.28 Ry0.9933.821.6759.683.226.74 Rz0.720.530.050.0910.6984.46f e/f p2.1 从表1中可以发现,构型1中动力总成最关键的垂向(B)模态和俯仰(P)模态㊁前后(FA)模态和俯仰(P)模态之间都发生了较严重的耦合㊂前者会造成两个关键方向上的耦合振动,后者会在发动机输出转矩瞬时变化时(如起动㊁换档㊁tip⁃in/out工况)造成动力总成前后窜动㊂造成解耦性能不好的原因主要是虽然悬置的布置考虑了惯性解耦,但由于刚度没有优化,系统在弹性空间没有解耦㊂理论上,按扭轴布置的悬置系统除惯性解耦外,还必须通过调整悬置刚度,使动力总成的弹性轴(Elastic Axis,简称EA)与转矩滚转轴重合,才能达到完全解耦㊂从避频角度看,构型1的避频性能满足要求,f e/f p比较合理㊂1.2　四点悬置钟摆型布置(Pendulum) 经灵敏度分析,发现构型1中的后悬置位置过高不利于提高解耦度,但受总布置的限制,无法简单地将后悬置的高度降下来,因此决定采用另一种布置形式,即四点钟摆型布置(以下简称构型2,如图3所示)㊂此种布置常用于动力总成质量和转矩均不大的小型车,动力总成的质量基本上由左㊁右悬置分担㊂左㊁右悬置的布置尽量靠近转矩滚转轴,后悬置是一种俗称哑铃型或狗骨型(dog⁃bone type)的大小头结构,因为具有绕小头轴线旋转的自由度,基本只承受整车前后方向上的力㊂由于动力总成是悬垂的,为限制其在倾覆力矩作用下的摆动,增加了一个前悬置㊂图3　钟摆型布置的悬置系统经计算,构型2的动力总成刚体模态和解耦度如表2所示㊂表2　四点钟摆型布置的避频㊁解耦性能表构型2四点钟摆型振型La B FA P R Y 频率/Hz7.399.1610.3413.8716.6319.15解耦率(%)Tx0.08076.852.590.062Ty97.974.3812.893.230.310.1Tz0.58901.040.252.060.29Rx0.561.990.3317.0789.8311.73Ry0.563.011.0769.813.1913.12Rz0.230.337.435.993.8472.19 f e/f p1.92 从表2中可以看出,构型2相比构型1在解耦率上有了较大改善,显示了构型2比构型1更利于解耦的提高㊂但构型2中关键的俯仰(P)模态的解耦率还是偏低㊂另外,由于加装了前悬置,使系统的整体刚度水平提高了,造成部分模态频率升高㊂尤其是关键的俯仰(P)模态,它的频率与怠速1阶激振频率接近㊂虽然对于直列四缸机来说,怠速1阶激振不显著,但最好应避开㊂另外,由于俯仰(P)模态频率上升,导致f e/f p只有1.92,对隔振不利㊂增加前悬置的另一个不利因素是增加了一条振动噪声的传递路径,增加了发动机激励引起的结构振动和噪声传到车内的可能㊂1.3　三点悬置+前辅助支撑钟摆型布置(Pendulum) 鉴于前悬置的作用主要是辅助限位,因此将其三向刚度调到尽可能低的水平(不大于5N/mm),此时构型2就变成了三点悬置+前辅助支撑的钟摆型布置形式(以下简称构型3)㊂经计算,构型3的动力总成刚体模态和解耦度如表3所示㊂从表3中可以看到构型3无论在避频性能还是解耦性能42009中国汽车工程学会年会论文集　SAE⁃C2009P101上都比较理想,完全满足前述的几条评价指标,同时也兼顾了限位性能㊂除了在个别极限工况下前悬置因限位作用而发生刚性接触外,在大部分情况下也不会对结构振动和噪声的传递产生不利影响㊂表3　三点+前辅助支撑钟摆型布置的避频㊁解耦性能表构型3三点+前辅助支撑钟摆型振型La B FA P R Y频率/Hz6.48.589.4412.8115.8618.31解耦率(%)Tx00.0474.217.50.141.44 Ty98.080.1813.753.821.140 Tz0.3598.460.630.050.630.04 Rx0.960.760.172.0191.296.73 Ry0.120.324.7083.192.7813.1 Rz00.087.043.343.3777.92f e/f p2.08 以上分析并没有过多地考虑悬置元件刚度㊁阻尼变化对解耦率的影响㊂如前所述,对于构型1来说,通过调整悬置的位置㊁刚度是有可能使惯性㊁弹性同时解耦的,但考虑到总布置㊁避频要求等限制条件,在很多情况下理想的解耦很难实现㊂相比之下,钟摆型悬置布置因为后悬置的特殊结构,相对而言比较容易实现较高的解耦度㊂另外,在选择悬置布置方案时,不仅仅需要考虑怠速振动的特性,还需要考虑路面激振和噪声的特性来综合考虑,可见悬置系统的优化匹配是一个涉及众多方面的复杂过程,怠速NVH性能只是其中需要考虑的一个方面,对此本文不再详述㊂2　怠速振动分析2.1　整车低频结构振动分析模型采用有限元方法,建立如图4所示的整车低频结构振动分析模型,此模型由白车身㊁动力系统㊁底盘系统㊁转向系统等构成㊂图4　整车低频结构振动分析模型白车身(BIW):白车身是整车分析中最为重要也最复杂的系统,它主要由板壳单元构成㊂如果再配上前后风窗玻璃,则构成带风窗玻璃的白车身㊂在此基础上,进一步构造出TB(Trim Body)车身,即包含除了动力系统㊁转向系统和底盘系统以外的所有部件,其中很多部件采用集中单元质量和一维单元来替代㊂TB车身是构成整车分析模型的最复杂的子系统㊂动力系统:由于本文中不考虑动力总成的弹性影响,所以在建模中将其简化为刚体,将测量得到的动力总成质量和惯量赋在质心处㊂动力总成与车身连接的悬置简化为一维弹簧单元㊂转向系统:转向系统主要分为转向管柱(包含转向盘)和转向支撑构成,综合运用实体㊁板壳和梁单元等单元形式进行建模㊂为保证转向系统的固有频率分析准确,转向管柱的轴承刚度设置是关键,一般采用经验值或者通过对同类型车型进行试验来标定㊂底盘系统:底盘系统较为复杂,由于本分析不涉及中高频段的路面噪声分析,轮胎可用弹簧单元简化㊂前后悬架㊁排气系统等多用壳和实体单元构成㊂为保证分析的准确度,底盘各连接件的刚度设置是关键,一般多采用试验实际测量得到㊂2.2　白车身分析模型标定为保证怠速振动分析的准确度,按照分析流程,必须要对白车身的模态分析结果进行试验标定㊂一般来说,CAE 和试验模态分析结果的相关性用模态置信判据(MAC值)来判断,它的定义如下:MAC(ψa,ψe)={ψa}t{ψe}2({ψa}t{ψa})({ψe}t{ψe})(1) 式中,ψa为CAE分析模态向量;ψe为试验模态向量; MAC值位于0和1之间,越接近于1表示两个模态越接近㊂对于白车身来说,一般要求固有频率误差在5%以内,MAC 值要求大于0.8㊂此模型的白车身模态分析和试验的结果如表4所示(只对比全局模态),振型对比如图5所示㊂从结果可以看出,频率误差在3%以内,MAC值大于0.9,满足误差要求㊂所以,该模型可以用于整车怠速振动计算㊂表4　白车身模态分析与试验对比模态描述分析值/Hz试验值/Hz误差MAC值1阶扭转34.435.32.6%0.95 1阶弯曲49.250.62.8%0.94图5　模态振型对比5　2009中国汽车工程学会年会论文集SAE⁃C2009P1012.3　发动机激振力整车的怠速激振主要来源于发动机的振动,在计算怠速振动之前,必须得到发动机的激振力和力矩㊂如图6所示,发动机在工作的过程中,主要产生惯性力㊁惯性力矩以及气体激振力矩㊂图6　惯性力㊁惯性力矩和气体激振力矩在本文中,装配的是直列四缸发动机,将主要产生二阶不平衡力和力矩㊂二阶不平衡力和力矩分别为式(2)和式(3),由气体爆发压力产生的激振力矩为式(4)㊂F i =4M rec rω2rlcos2θ(2)T i =2M res ω2r 2sin2θ(3)T g =P (θ)πD 24r 2sin θ1+cos θl()r2-sin 2æèççöø÷÷θ(4) 式中,M res 为往复惯性质量,即活塞组质量和1/3连杆质量;ω为转动角速度;r 为曲柄半径;l 为连杆大小头中心距;θ为曲柄转角;P (θ)为气体爆发压力函数;D 为缸径㊂图7　发动机激振力通过以上公式计算,可得到发动机的惯性力㊁惯性力矩以及气体激振力矩如图7所示,将这些力和力矩施加于发动机曲轴系的中心处,作为怠速振动计算的载荷输入㊂输出则为驾驶员座椅滑轨位置和中心两个点的加速度㊂驾驶员座椅滑轨重点考察Z 方向振动情况,转向盘中心重点考察X 和Z 两个方向的振动情况(相对于整车坐标系)㊂2.4　怠速计算及分析为考察不同悬置布置方案设计对怠速振动的影响,利用MSC.Nastran SOL111求解器的频响分析功能,对采用前面所述的三种不同悬置设计方案的整车模型进行怠速振动分析,如表5所示㊂表5　不同的悬置分析方案分析方案对应悬置方案备注CASE 1　构型1:三点扭轴型基础方案CASE 2　构型2:四点钟摆型CASE 3　构型3:三点+前辅助支撑钟摆型另外,发动机的怠速为800r /min,对于直列四缸发动机来说,对应的二阶不平衡激振频率为26.7Hz㊂ CASE 1(基础方案)的分析结果如图8所示㊂从图中可以看出,驾驶员座椅滑轨点基本都在目标值以下,而转向盘中心处Z 向和X 向在怠速附近(800r /min)均超过和接近目标值,需要进行优化㊂图8　CASE 1怠速振动分析结果图9　CASE 1与CASE 2怠速振动分析结果 CASE 2和CASE 1的对比分析如图9所示㊂从图中可以62009中国汽车工程学会年会论文集　SAE⁃C2009P101看出,无论是座椅滑轨点还是转向盘中心点,三点悬置方案相对四点悬置方案的振动都有显著的降低,这主要是因为三点悬置方案相对四点来讲,减少了一条振动传递路径㊂但是在实际设计中,如果完全去掉前悬置,则可能在某些极限工况下失稳㊂所以,实际设计中,即使要增加前悬置,也要将前悬置的刚度设计得尽量软,使其仅起限位作用㊂另外,从结果中也可以看出,CASE2在转向盘中心点Z方向的振动在怠速附近仍然高于目标值,还需要继续优化㊂ CASE3和CASE1的对比分析如图10所示㊂从图中可以看出,无论是在座椅滑轨点和转向盘中心点的振动,在整个怠速附近频率段都得到较大幅度的降低,满足目标值㊂可见,三点+前辅助支撑钟摆型悬置布置方式对应的怠速振动效果要明显好于其他两种布置形式㊂图10　CASE1与CASE3怠速振动分析结果通过以上方案的对比分析和研究,可知悬置系统的布置选择对整车的怠速振动有重要的影响㊂所以,在设计前期,尤其是在发动机总体布置阶段,必须要对悬置系统的布置方式做仔细分析,为获得高品质的怠速振动特性打好基础㊂需要特别指出的是,以上讨论的几种工况没有考虑转向系统本身的优化㊂实际上,转向系统本身的模态对怠速振动的影响很大㊂实车的转向系统垂向模态频率较低,仅为27.7Hz,与发动机2阶怠速激振频率部分重合,这是造成CASE1怠速振动不理想的重要原因之一㊂根据工程经验,转向系统的固有频率至少要高于怠速激振频率3Hz以上㊂图11是对转向系统垂向模态优化到32.1后怠速振动情况与CASE1结果的对比㊂图11　CASE1经转向系统优化后的怠速振动分析结果从图11中可以看出,座椅滑轨点的振动在怠速附近略有提高,但是由于转向系统固有频率的提高,转向盘振动的峰值产生了平移,相对于怠速附近则有了明显的降低㊂这主要是因为提高了转向系统的频率,避开了怠速的激振频率所致㊂可见,转向系统模态也是影响怠速振动的重要因素之一㊂限于篇幅,本文不对此进一步展开讨论㊂3　结论 1)悬置系统布置选择对整车的怠速振动有重要的影响㊂合理的悬置布置方案可以为后期获得良好怠速振动性能打好了基础㊂ 2)CAE是研究整车NVH特性的重要技术手段,在设计前期,可以综合利用各种CAE分析方法,对整车的怠速振动特性进行预测和控制,以保证获得高品质的NVH性能㊂参考文献[1]　庞剑,湛刚,何华.汽车噪声与振动理论与应用[M].北京:北京理工大学出版社,2006.[2]　陆际清,孟嗣宗.汽车发动机设计(第一册)[M].北京:清华大学出版社,1993.7　2009中国汽车工程学会年会论文集动力总成悬置布置方案对汽车怠速振动影响的研究作者：Li Bohao，李波灏， Gao Yan，高岩， Zhou Zhou，周舟作者单位：Li Bohao,Zhou Zhou(Automobile Engineering Institute of ChangAn Automobile Co., Ltd)，李波灏,高岩,周舟(长安汽车股份公司汽车工程研究院)， Gao Yan(AutomobileEngineering Institute of ChangAn Automobile Co., Ltd.)引用本文格式：Li Bohao.李波灏.Gao Yan.高岩.Zhou Zhou.周舟动力总成悬置布置方案对汽车怠速振动影响的研究[会议论文] 2009。

车身CAE分析工况设定与评判标准

—— “分析一下S15 的水箱横梁，看这样设计行不行？”
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典型分析任务（三）
乘用车工程研究三院
The Third Passenger Vehicle Product Development
—— “优化一下S15 的整车焊点，看是否合适？”
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学习“分析工况与评判标准”后，需要思考以下：
—— 我们设计的“核心目的”是什么？数模做的好，能冲压，能焊接？能不能取消这个件？是什么原因导致我们必须保留这个件？ —— 我们设计的方向是什么？努力的方向是什么？
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分析工况的来源？
—— （1）法律法规
—— （2）千千万万车辆出现的问题 —— （3）人们的感觉与心理
（四）多发与偶发的工况选择
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The Third Passenger Vehicle Product Development
美国的LINCAP规则的侧面碰撞：
碰撞分析：
这个规则的英文全文是LINCAP Lateral Impact New Car Assessment Progam ，即新车侧面碰撞规划。碰撞障碍物的速度为38.5mph（每小时迈），角度为27 度。
Q&A
—— 结束 ——
2008.11.25
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乘用车工程研究三院
The Third Passenger Vehicle Product Development
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动力总成悬置支架失效及改进分析

10.16638/ki.1671-7988.2020.20.044动力总成悬置支架失效及改进分析陈松鹤，鲁军涛（奇瑞汽车股份有限公司汽车工程研发总院，安徽芜湖241009）摘要：动力总成悬置支架的结构设计及其第一阶、二阶弯曲模态大小对动力总成怠速工况下的NVH有非常重要的影响，为了避免悬置支架与动力总成一阶、二阶模态发生共振，在前期设计时，必须进行弯曲模态分析及极限工况下的强度分析，同时进行结构工艺可行性分析，文章以某车型后悬置支架为例，利用ADAMS、HYPERMESH 分析软件进行理论分析，同时对此支架失效件，进行金相组织失效分析并提出合理的改进方案，经路试验证满足要求。

对今后动力总成悬置支架的结构设计提供方案的参考依据。

关键词：悬置支架结构设计；ADAMS；Hypermesh；金相组织；失效分析中图分类号：U467 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2020)20-134-04Failure Analysis and Improvement of Engine Mount BracketChen Songhe, Lu Juntao( Chery Automobile Co., Ltd. Automotive Engineering Research and Development Institute, Anhui Wuhu 241009 )Abstract: The Engine mount bracket system configurable design and Mode 1&2 is one of the most important NVH parts in the whole of Automobile vibration of idle speed. In order to avoid the mode 1&2 of engine system occur resonance, The CAE and the technics is must. The simulation of the Engine mount bracket system separate vibration by means of HYPERMESH and ADAMS. This paper based on the Engine mount bracket system of B flat roof had been studied disabled causation and aim at the bracket carry through analyse metallography and to move an amendment, design and development for the bracket configurable design supply the gist.Keywords: Engine mount bracket system; ADAMS; Hypermesh; Metallography structure; Failure analysisCLC NO.: U467 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2020)20-134-04前言动总悬置在整车中具有对动总的承载、限位、隔振三种功能，因此对悬置的可靠耐久及NVH性能要求必须满足正常使用。

悬置-CAE分析工况及评价标准(含常用材料)-2015版

动力总成悬置点动刚度分析及优化

CAE评价标准速查表

CAE评价标准速查表

基于CAE分析的变速器后悬置支架优化设计

CAE判定标准

基于Ls-dyna下的某重卡驾驶室悬置垂向冲击工况建模优化

动力总成悬置支架强度仿真分析规范

DFMEA-动力系统-发动机悬置系统

CAE分析流程

CNAS-CL13：2015《检测和校准实验室能力认可准则在汽车和摩托车检测领域的应用说明》

整车强度多工况CAE分析规范

商务车发动机前悬置支架的优化设计

汽车动力总成悬置的碰撞失效模拟研究

整车CAE分析清单

动力总成悬置布置方案对汽车怠速振动影响的研究

车身CAE分析工况设定与评判标准

动力总成悬置支架失效及改进分析

DFMEA-动力系统-发动机悬置系统