汽车 车身结构CAE 分析报告

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车身CAE分析项目

车身CAE分析项目

车身CAE分析项目1、车身轻量化、材料及成型性分析(1)、车身轻量化设计(2)、车身用材选择(3)、成型性分析及优化2、车身结构刚度及模态分析与优化(1)、车身断面分析与优化(考虑材料的利用率)(2)、接头刚度分析与优化(3)、车身刚度分析与优化(弯曲、扭转、取悬架安装点,弯曲加载在座椅质心,扭转加载在前悬架安装点)(4)、车身开口处对角刚度分析与优化(车身的扭转)(5)、前门刚度分析与优化(约束铰链安装点和门锁位置,然后加载在质心位置)(6)、中门刚度分析与优化(7)、行李舱门刚度分析与优化(8)、发动机罩刚度分析与优化(9)、顶盖刚度分析与优化(10)、翼子板刚度分析与优化(11)、后地板载重分析与优化(12)、外覆盖件抗凹特性分析与优化(13)、限位器安装点刚度分析与优化(14)、铰链安装点刚度分析与优化(15)、座椅安装点刚度分析与优化(16)、悬架安装点刚度分析与优化(17)、前隔板加速、离合与制动踏板安装点刚度分析与优化(18)、车身安装点刚度分析与优化3、车身及附件运动学分析与优化(1)、门开闭运动分析(2)、锁系统运动分析(3)、发动机盖运动分析(4)、行李舱盖运动分析(5)、雨刮运动分析(6)、座椅运动分析(7)、玻璃升降器运动分析4、车身及底盘零件强度分析与优化TIR问题分析与解决(1)、车身整体多工况强度分析与优化(2)、车身大开口处强度分析与优化(3)、车身附件安装点强度分析与优化(4)、内外饰零件安装点强度分析与优化(5)、底盘零件安装点强度分析与优化(6)、车身其他高风险区强度分析与优化(7)、样车试验阶段TIR问题分析与优化(8)、底盘零件强度分析与优化5、汽车安全性分析与优化(1)、安全带锚点强度分析(2)、正面约束系统分析计算(乘员碰撞)(3)、正面碰撞车身结构分析与优化(4)、试验支持6、振动与噪音计算(1)、白车身声学模态分析与优化(2)、车身声学灵敏度分析(3)、白车身结构模态分析与优化(4)、白车身震动灵敏度分析与优化(5)、白车身刚弹耦合分析(6)、路面激励下白车身结构振动噪声分析(7)、子系统振动与声学分析(8)、发动机悬置分析与优化(9)、底盘与车身连接零件模态与动刚度分析(10)、振动噪声试验支持7、空气动力学(CFD)分析与优化及实验支持(1)、外流场风阻系数分析(2)、外部风噪分析(3)、空调通风管道分析与优化。

汽车行业cae分析报告

汽车行业cae分析报告

汽车行业cae分析报告概述汽车工程领域的计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,简称CAE)是以计算机模拟、仿真和分析为基础的工程技术方法。

它在汽车设计、制造和测试等各个环节中扮演着关键角色。

本文旨在对汽车行业的CAE应用进行分析,探讨其在汽车研发中的重要性和实际运用情况。

CAE在汽车设计阶段的应用在汽车设计阶段,CAE技术主要用于进行虚拟样车设计与仿真分析。

通过将汽车设计数据导入计算机软件中,工程师可以对车辆的性能进行全面的计算和仿真。

例如,通过CAE技术可以对车辆的结构强度、刚性、耐久性、安全性等进行全面评估,减少实验设计的成本和周期。

在CAE分析中,有几个关键的方面需要特别关注。

首先,是汽车的碰撞安全性能。

通过CAE技术可以模拟车辆在各种撞击情况下的力学响应,评估车辆的安全性能。

其次,是汽车的气动性能。

使用CAE技术可以预测汽车在高速行驶时的风阻和空气动力学性能,进而对车辆的外形进行优化设计。

最后,是汽车的NVH(噪声、振动和刚度)性能。

通过CAE技术可以对车辆在不同运行条件下的噪音、振动和刚度进行模拟分析,提前发现并解决问题。

CAE在汽车制造阶段的应用在汽车制造阶段,CAE技术主要用于生产流程设计、工艺规划和质量控制等方面。

通过CAE技术可以模拟汽车生产过程中的各种工艺环节,优化车辆的装配工艺,提高生产效率和质量稳定性。

例如,通过CAE技术可以模拟车身焊接的过程,并进行相关的强度和刚度分析。

此外,还可以运用CAE技术对汽车制造过程中的变形和尺寸偏差进行分析,确保生产出符合设计要求的产品。

此外,CAE技术还可以与其他工程软件进行集成,实现全面协同和数据共享。

比如,在汽车制造过程中,CAE技术可以与计算机辅助设计(CAD)系统和计算机辅助制造(CAM)系统相结合,实现数字化的产品设计和制造,提高整个制造过程的效率和质量。

CAE在汽车测试阶段的应用在汽车测试阶段,CAE技术的主要应用是辅助进行实际测试的规划和分析。

车身(车架)刚度CAE分析和试验方法

车身(车架)刚度CAE分析和试验方法
扩大了标准的使用范围; 2) 增加了车身刚度测试时 CAE 的分析方法,以保证 CAE 模拟分析跟实验分析保持一致的方法; 3) 修改了车身刚度测量时实验方法,以减小理论分析与实验测试的差距;实验时以本标准为依据 。
本标准由奇瑞汽车有限公司汽车工程研究院和试验技术中心提出。 本标准由奇瑞汽车有限公司汽车工程研究院标准管理科归口。 本标准起草单位:汽车工程研究院 CAE 部和试验技术中心。 本标准主要起草人:杨晋、田冠男、章礼文、张厚平。
加载方法: 在驾驶室和车架的前两个安装点上施加一大小为2000N·m的力偶,力的方向沿Z向。
4.2 弯曲刚度
4.2.1 承载式轿车白车身
白车身弯曲刚度约束和加载方法如图5所示。
约束车身前左、 右减振器座 Y、Z 平动自由度
约束车身后左、 右弹簧座 X、Y、Z 平动自由度
载荷为 1500N
图 5 白车身弯曲刚度约束和加载方法
加载方法: 在前后约束点中间位置对应的纵梁处施加沿 Z 轴负向 F=1500N(试验时,可依据 CAE 分析出的
刚度结果和测试设备量程设定合理的载荷大小)的载荷(分别加于左右两处)。
4.3 试验设备
对于质量较小的乘用车、微型车,可以用根据英国 Lotus 公司的建议所做的静刚度试验专用试验台架 完成扭转和弯曲刚度试验;对于质量较大的商用车可以采用 MTS 设备进行扭转和弯曲刚度试验。
注:对于约束方法的第一条,在试验中如果已通过专用加载设施实现,就不必再用额外约束装置实现。
加载方法: 在车身和车架的前两个安装点上施加一大小为 2000N·m 的力矩,力的方向沿 Z 向。
4.1.4 车架 车架扭转刚度约束和加载方法如图4所示(适用于公司P系列和H系列车)。
载荷2000N·m

汽车CAE分析全面介绍

汽车CAE分析全面介绍

汽车CAE分析全面介绍提到CAE相信大家一定不陌生,但是涉及到汽车领域CAE有限元分析它的具体内容,工作流程,设计难点,可能知道的人就不多。

这篇文章由启飞汽车设计跟大家从汽车CAE概念、CAE分析流程、汽车CAE作用、汽车CAE强度分析内容这几个方面来系统跟大家说说。

启飞汽车cae分析(一)汽车CAE的基本概念CAE(Computer Aided Engineering)从字面上讲是计算机辅助工程,其概念很广,但汽车CAE主要是指工程设计中的分析计算和分析仿真,其核心是基于现代计算力学的有限单元分析技术。

针对特定类型的工程或汽车所开发的用于产品性能分析、预测和优化。

(二)汽车CAE分析流程启飞汽车cae分析流程(1)前处理-用图形软件首先对汽车工程或汽车产品进行实体建模,进而建立有限元分析模型。

(2)有限元分析-对有限元模型进行单元分析、有限元系统组装、有限元系统求解以及有限元结果生成。

(3)后处理-据汽车工程或汽车产品模型与设计要求,对有限元分析结果进行用户所要求的加工、检查,并以图形方式提供给用户,辅助用户判定计算结果与设计方案的合理性。

随着CAE软件开发商对单元库,材料库和求解器的改造,扩充和完善,目前国际上先进的CAE软件,已经可以对工程和产品进行如下的性能分析,预报及运行行为模拟:静力和拟静力的线性与非线性分析——包括对各种单一和复杂组合结构的弹性,弹塑性,塑性,蠕变,膨胀,几何大变形,大应变,疲劳,断裂,损伤,以及多体弹塑性接触在内的变形与应力应变分析。

线性与非线性动力分析——包括交变荷载,爆炸冲击荷载,随机地震荷载以及各种运动荷载作用下的动力时程分析,振动模态分析,谐波响应分析,随机振动分析,屈曲与稳定性分析等。

(三)汽车CAE作用启飞汽车cae分析汽车cae的作用是非常多的,启飞汽车设计从一下7个方面给大家总结:(1)增加设计功能,借助计算机分析计算,确保产品设计的合理性,减少设计成本;(2)缩短设计和分析的循环周期;(3)CAE分析起到的“虚拟样机”作用在很大程度上替代了传统设计中资源消耗极大的“物理样机验证设计”过程,虚拟样机作用能预测产品在整个生命周期内的可靠性;(4)采用优化设计,找出产品设计最佳方案,降低材料的消耗或成本;(5)在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题;(6)模拟各种试验方案,减少试验时间和经费;(7)进行机械事故分析,查找事故原因。

CAE-轿车设计中CAE仿真分析

CAE-轿车设计中CAE仿真分析

六 轿车开发中CAE的应用
轿车产品的四个阶段, 筹划阶段; 概念设计和可行性研究; 产品设计和原型车确认; 定型生产等四个阶段。
需18-32个月时间。CAE 技术在开发工作的后三个阶段 都有十分重要的应用。
轿车更侧重时代流行潮流和舒适性,现代轿 车市场生命时间越来越短,一般变型车设计变化最 大的是车身。所以车身是轿车开发的重点
六 轿车开发中CAE的应用
产品设计重点是白车身
白车身设计的一个重点是交叉节结构的 连接方法。它对车身刚度、强度都有
较大的 影响。 必要时 应该进 行重点 分析研 究。
六 轿车开发中CAE的应用
确认设计:解决问题并进行投产准备:
l 针对实验产生的问题(疲劳、NVH、轻 量化、碰撞安全、噪声等问题)进行有目的 分析,提出问题点的焦点,改进的对策。
l 消除汽车的卡嗒声(Rattle)
l 有产品图纸、资料、试验结果。对产品 进行详细分析,结果保存为技术档案。进行 技术总结。这是验证分析条件,建立CAE规范 的大好时机。
六 轿车开发中CAE的应用
确认设计--解决问题、进行投产准备:
l 变形车开发中应用 CAE l 工艺设计和生产准用
# CAE软件的现代进展
• CAE总体发展趋势向专业化方向发 展
• CAE分析功能大幅度提高
– 分析对象: – 分析项目: – 应用科目: – 分析内容: – 分析类别:
• 分析周期与CAD设计同步
• 使用方法简化,应用和结果明确直 观
二 CAE 在汽车技术上的应用
要求对分析入口文件、模型化方法、加 载、分析结果处理、评价标准等建立本企 业的标准化的统一方法。 分析不因人 而异,分析结果纵横对比,评价客观。提 升CAE结果应用价值。不满足于 个案的对 比分析。

CAE实验报告

CAE实验报告

CAE实验报告一、实验目的本次 CAE 实验的主要目的是对某机械结构在特定载荷条件下的力学性能进行分析和评估,以确定其是否满足设计要求,并为优化设计提供依据。

二、实验对象实验对象为某型汽车发动机的连杆结构。

该连杆在发动机工作过程中承受着周期性的拉伸、压缩和弯曲载荷,其力学性能直接影响发动机的可靠性和耐久性。

三、实验原理CAE(Computer Aided Engineering)即计算机辅助工程,是一种利用计算机技术对工程结构进行数值模拟和分析的方法。

本次实验采用有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)方法,将连杆结构离散化为有限个单元,并通过求解节点的位移和应力来获得整个结构的力学响应。

有限元分析的基本原理是基于变分原理,将连续的求解域离散为有限个单元,每个单元通过节点相互连接。

通过对每个单元的力学特性进行分析,建立单元刚度矩阵,然后将所有单元的刚度矩阵组装成总体刚度矩阵,再根据边界条件和载荷条件求解总体平衡方程,得到节点的位移和应力。

四、实验设备与软件本次实验使用的硬件设备为高性能计算机工作站,配备多核处理器和大容量内存,以满足有限元分析的计算需求。

实验所使用的软件为 ANSYS Workbench,这是一款功能强大的CAE 分析软件,包含了建模、网格划分、求解和后处理等模块,能够方便地对各种工程结构进行分析。

五、实验过程1、几何建模使用三维建模软件(如 SolidWorks)创建连杆的几何模型,并将其导入到 ANSYS Workbench 中。

2、材料定义为连杆结构定义材料属性,包括弹性模量、泊松比、密度等。

3、网格划分对连杆模型进行网格划分,采用合适的单元类型和尺寸,以保证计算精度和效率。

在关键部位(如连杆大头与小头的过渡区域)采用较细密的网格,而在非关键部位采用较粗疏的网格。

4、边界条件与载荷施加根据实际工作情况,确定连杆的约束条件和所承受的载荷。

约束连杆大头孔的周向位移和轴向位移,在小头孔处施加周期性的拉伸和压缩载荷。

汽车cae工作总结

汽车cae工作总结

汽车cae工作总结引言近年来,汽车行业正处于快速发展的阶段,汽车的安全性、可靠性和舒适性等要求越来越高。

为了满足这些要求,计算机辅助工程(Computer-Aided Engineering,简称CAE)成为了汽车设计与开发过程中不可或缺的一部分。

本文将对我在汽车CAE工作中的经验进行总结和回顾。

工作内容1. 动力学仿真:通过计算机模拟汽车在不同工况下的运动特性,包括加速、制动、转弯等。

通过对车辆动力学特性的预测和优化,改善驾驶品质和安全性能。

2. 结构强度与刚度分析:通过有限元分析方法,对汽车结构的强度和刚度进行分析和评估。

通过合理的材料选取和结构优化,提高汽车的安全性和稳定性。

3. 振动与噪声分析:通过有限元分析和振动测试,评估车辆在不同工况下的振动与噪声特性。

通过结构优化和降噪措施,提高车辆的乘坐舒适性。

4. 热传导与热对流分析:通过数值模拟,预测汽车热传导和热对流的特性。

通过合理的散热系统设计,保证车辆在不同工况下的热管理能力。

5. 碰撞仿真:通过碰撞仿真,评估车辆在不同碰撞情况下的安全性能。

通过结构优化和安全气囊等装置的设计,提高车辆的碰撞安全性。

6. 流体力学分析:通过计算流体力学模拟,预测汽车空气动力学和流体传输特性。

通过优化车身外形等措施,降低风阻和提高燃油经济性。

工作经验与收获1. 熟练掌握了ANSYS、CATIA等CAE软件的使用,能够高效地进行建模、网格划分和仿真计算。

2. 善于分析和解决问题,能够准确地模拟和预测汽车在不同工况下的性能表现。

在一次结构强度分析中,通过分析力学性能和应力分布,发现了一个潜在的设计缺陷,并及时进行了修正,避免了潜在的安全隐患。

3. 对于热传导与热对流分析有较为深入的研究,通过优化散热系统设计,成功解决了某款车辆在严酷工况下的过热问题,使其性能表现得到了显著提升。

4. 良好的团队合作精神和沟通能力,能够与设计师和工程师密切合作,有效地推进项目进度。

汽车结构CAE应用剖析

汽车结构CAE应用剖析
10/14/2020
HYPERMESH
❖网格划分:
❖ ① 网格大小的确立:兼顾精度和效率。 ❖ ② 网格划分标准的确立:单元最小长度、单元最大长度、
长宽比、翘曲度、雅戈比、三角形百分比等 。 ❖ ③连接部位的处理:焊点、MPC,节点相连等。
10/14/2020
CAE应用实例
网格大小:12mm 共包含212607个壳单元,其中有四边形单元204964个,三角形单
❖ 强度是指机械零件在工作时抵抗破坏,包括结构断裂、 塑性变形、表面损坏的能力 。
❖ 各部件必须有足够的静刚度和静强度以保证其 装配和使用的要求。
10/14/2020
静力分析实例
❖此处以某驾驶室的弯曲工况为例:
❖ 在Hypermesh中设置好约束和载荷条件后导出驾驶室弯 曲工况有限元模型,利用MSC.Patran载入该模型并提交 MSC.Nastran进行计算。
车辆行业中CAE技术的 运用
主要内容
1 CAE技术的应用概况
2 各类分析实例
1
模态分析实例
2
静力分析实例
3
疲劳分析实例
4
碰撞分析实例
10/14/2020
CAE技术的应用概况
❖ 1970年,NASA 引入NASTRAN ,标志着以有限元分析为基础 的结构设计与分析的开始。经过近四十年的发展,现在其应用领域 主要有:工程数值分析 、结构优化设计 、运动学/动力学仿真等。
10/14/2020
模态分析实例
驾驶室一阶计算模态振型图
YZ平面的一阶扭转
驾驶室四阶计算模态振型图
Z向,上下反向一阶弯曲
10/14/2020
模态分析实例
驾驶室五阶计算模态振型图

车身(车架)刚度CAE分析和试验方法

车身(车架)刚度CAE分析和试验方法
约束方法:
1. 约束白车身前左、右减振器座Y、Z二个方向的平动自由度( ∆Y、∆Z )。 2. 约束白车身后左、右弹簧座X、Y、Z三个方向的平动自由度( ∆X、∆Y、∆Z )。
注:若白车身的后悬架结构采用的是钢板弹簧结构,计算时约束点时就约束钢板弹簧的安装点处。
加载方法: 在通过前座椅处于导轨中间位置时H点的YOZ平面与门槛相交的位置(试验时可根据实际情况在
车架是非承载式车身安装动力总成、底盘系统的主要承载结构。 4 约束和加载方法
本章节定义了承载式轿车白车身、非承载式轿车白车身、皮卡驾驶室和车架(H系列商务车)的扭 转、弯曲刚度的约束和加载方式。 4.1 扭转刚度
用CAE方法计算扭转刚度时,不需要考虑扭转载荷方向的影响。而试验中载荷方向对结果会有微小 影响,因此应分别做两个方向的扭转刚度试验,并将两次试验结果的平均值作为最终结果。 4.1.1 承载式轿车白车身
改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否 可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
无 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。 3.1 白车身
本流程内的白车身指带有前后保险杠横梁和前后风挡玻璃的车身金属骨架。如果车身侧围开有小 窗,且小窗玻璃和车身用胶粘连,这部分窗玻璃也应包含在内。如果副车架与车身刚性连接(副车架与 车身连接处没有胶套),或者有其它通过螺栓连接的用于提高车身刚度的零部件,也应包含在本流程定 义的白车身概念内。 3.2 车架
Q/SQR
奇瑞汽车有限公司企业标准
Q/SQR.04.091-2008
代替Q/SQR.04.091-2007
车身(车架)刚度 CAE 分析和试验方法

运用CAE技术进行汽车车架结构的分析与优化设计

运用CAE技术进行汽车车架结构的分析与优化设计
3对于汽车车架结构的优化分析
从以上分析可以查找出车架的薄弱环节以及工况,然后根据实际情况来优化相关结构。显而易见,这一车架的弯曲程度较小一些,因此,可以选择在弯曲工况的情况下来优化分析车辆的轻量化。
优化设计的数字模型体现在以下几点:
Min(wt(thck)
t max-str≤210
0.001≤THCK≤0.003.
跨度不平度对于汽车运动造成的激励一般属于20HZ之下的垂直振动,有激起车架一阶扭转共振的可能性,不过,因为车身和车架之间的刚性连接能够抑制这一阶振型,所以需要全面分析整车模态。
2.2道路激励下瞬态响应分析
模拟车架满载工况之下受到激励瞬态动力学分析,将位移激励设置于两前轮的悬架弹簧底部,模拟前两轮的边坡过程。对于路面尺寸,则是按照定远试车场搓板路给出,路面激励属于半正弦波形,坡高为20mm,波长是400mm。
通过分析表明,本车架的扭转刚度是极高的,在轻型汽车车架中占据重要的作用。再加上横梁密布,在抵抗扭转变形的时候产生了较高的效果。
通常情况下,车架的应力状态一般都是位于低压力状态中,平均von-mises平均等效应力是2611Pa,只能够在前后悬架的约束之下呈现出较高的应力水平。
2动力学分析
动力学分析主要包含载荷作用历程以及时间有联系的问题。它涉及到模态分析和道路激励下瞬态响应分析两种。
1.2对于车架弯曲刚度的分析
当进行弯曲刚度以及扭转刚度分析的时候,不必考虑悬架产生的影响。
当前悬约束所有自由度的时候,后悬板簧的前端部位约束UX、UY、UZ。板簧的后端部位只是约束侧向位移UY以及绕Z轴的转动自由度。将载荷作用于前后纵梁连接位置中,一共包含24个加载节点,荷载大小为1000N。目前阶段,要想防止误差取出24位移的平均值,可以依照相关材料公式来获取车架的抗弯刚度值。

某汽车公司CAE分析报告

某汽车公司CAE分析报告

成形模拟分析报告Analysis Report of Forming Simulation Doc.No.: 1D-300188, Date 16.11.2004, issued by: TMS/SVWStamping Part Formability零件成形性模拟分析Simulation Analysis of 模拟结果评价:模拟结果Result of Simulation :根据技术要求中拉伸模拟标准As per Drawing SimulationSpecification :21-1D-300045,版本Version :11,22.01.2004零件名/Part Name :项目名称/Project :零件号/Part No.:失败Failure 危险Danger项目名称/Project:零件号/Part No.:零件名/Part Name:模拟结果评价一览Summary of simulation Result根据技术要求中深拉伸模拟标准As per Drawing零件号/Part No.:零件名/Part Name:开裂Crack, FLD项目名称/Project:料片图、拉延筋以及拉伸后料片轮廓Blank, Drawbead & Post-draw-blank项目名称/Project :零件号/Part No.:零件名/Part Name :000轧制方向Rolling direction of sheet meta材料流动方向Flowing direction of sheet metal项目名称/Project:零件号/Part No.:零件名/Part Name:最小材料变薄Min.Thinning ofsheet metal thickness项目名称/Project:零件号/Part No.:零件名/Part Name:材料变薄率分析Thinning Ratio Analysis ofSheet Metal Thickness项目名称/Project:成形性能分析零件号/Part No.:Formability Analysis零件名/Part Name:项目名称/Project:零件号/Part No.:零件名/Part Name:最小材料变薄Min.Thinning ofsheet metal thickness距下死点50mm 距下死点30mm项目名称/Project :零件号/Part No.:零件名/Part Name :起皱分析(总体)Wrinkle Analysis(General)成形模拟分析报告Analysis Report of Forming Simulation Doc.No.: 1D-300188, Date 16.11.2004, issued by: TMS/SVW项目名称/Project:滑移线分析零件号/Part No.:Skid Line Analysis零件名/Part Name:压变圈闭合距下死点105mm压变圈闭合距下死点60mm 压变圈闭合距下死点30mm 压变圈闭合距下死点20mm 压变圈闭合距下死点10mm 压变圈闭合距下死点1mm 零件名/Part Name :零件号/Part No.:起皱分析(局部)Wrinkle Analysis(Local)项目名称/Project :零件号/Part No.:备注,协商, …Remarks, negotiation,...项目名称/Project:零件名/Part Name:。

车辆CAE结构分析

车辆CAE结构分析

车身构架的静态分析和模态分析摘要:HyperMesh是一个高性能的有限元前后处理器,与其他的有限元处理器比较,HyperMesh的用户界面易于学习,支持直接输入已有的三维几何模型,并且导入的效率和模型质量都很高。

在处理几何模型和有限元网格的效率和质量方面,HyperMesh具有很好的速度,适应性和可定制性。

本文分析车身构架的静态分析和模态分析,得到了车身的刚度、应力值等,自由模态的分析可以分析一阶部分扭转和一阶整体扭转等。

为车身的进一步优化提供了一定的借鉴。

关键词:Hyeprmesh ;车身构架;静态分析;模态分析Static analysis of the body part of the framing freedom andmodal analysisXuXiaohanChongqing Jiaotong University, Electrical and Mechanical Engineering, Chongqing Jiaotong University andVehicle Mechatronics and Vehicle Engineering chongqing 40074Abstract:HyperMesh finite element before and after a high-performance processor, compared to other finite element processor, HyperMesh user interface is easy to learn, in support of an existing three-dimensional geometric model, and the efficiency and quality of imported models are high. In terms of process efficiency and quality geometry and finite element mesh, HyperMesh has good speed, flexibility and customizability. This paper analyzes the static analysis of the body frame 10 and order free modal analysis, stiffness, stress and other body, Modal analysis can be partially reversed the first-order analysis and order a whole torsion. To further optimize the body to provide some reference.Keywords: Hypermesh; body frame; static analysis; modal analysis1、打开hypermesh软件,在安装目录下打开penetration—check文件。

某微型客车车架结构的CAE分析与优化设计

某微型客车车架结构的CAE分析与优化设计

某微型客车车架结构的CAE分析与优化设计本文运用几种CAE技术对某微型客车车架进行了结构分析与优化设计,首先,计算了静力挠度,静态弯曲、扭转刚度,然后求解了固有模态,并在此基础上获得典型道路激励下的瞬态响应,此外,还对车架典型薄壁梁结构的耐撞性吸能特性进行研究,配合实验数据,对车架结构进行了合理的改进设计,实现了满足轻量化要求的静态优化设计目标,彰显CAE技术在汽车研发过程中的作用日益重要。

0 综述CAE(计算机辅助工程分析)技术的兴起及应用,滞后于CAD(计算机辅助设计)技术,尤其在汽车工业以及机械行业。

当前,在中国汽车行业CAD技术已广泛得到应用,在产品设计过程中已经摈弃手工绘图的时代,将企业中的图纸信息数字化,大大节省成本;而对于产品进入验证阶段所必需的试验,对所设计的产品进行符合国家相关法规标准的强度、刚度、NVH、耐撞性等方面的评价,企业必须对概念样品进行一次一次的试验、修改、再试验、再修改的反复过程,最后才可以定型,生产销售。

相对于在产品设计初期的方案拟定、图纸绘制工作所耗费的人力、物力、财力,在设计进入验证阶段的反复试验评价和改进样品的费用可谓是天壤之别。

然而,CAE技术已在国外大型汽车企业中广泛应用,用以降低成本,缩短新车开发周期,应对瞬息万变的汽车市场需求,我国大部分汽车企业也都接触到CAE的研发工具,但应用的能力还不强,真正应用到产品研发中的企业还是很少,运用CAE 软件进行分析的能力决定所开发产品的水平。

本文结合某微型客车车架结构,对其进行轻量化以及耐撞性能优化设计,效果良好,得到厂家的肯定与应用。

各工况分析的模型采用基于该微型客车CAD模型的有限元模型,减少建模的误差,进行分析。

该车架的有限元模型如图1所示。

图1 车架有限元模型有限元分析软件采用ANSYS release7.0,模型采用四节点四边形壳单元,有少量三角形单元比例,单元尺寸6"8mm,单元数共计144943,节点数151124,点焊依据工艺流程规定的位置布置,车架模型中共有4458个焊点;材料属性依据企业提供的参数设置,E=203Gpa,ρ=7.89×10-6 kg/mm3,μ=0.31。

汽车CAE分析概述精编版

汽车CAE分析概述精编版

汽车公司建立高性能的计算机辅助工程分析系统,其专业CAE队伍与产品开发同步地广泛开展CAE应用,在指导设计、提高质量、降低开发成本和缩短开发周期上发挥着日益显著的作用。

CAE应用于车身开发上成熟的方面主要有:刚度、强度(应用于整车、大小总成与零部件分析,以实现轻量化设计)、NVH分析(各种振动、噪声,包括摩擦噪声、风噪声等)、机构运动分析等;而车辆碰撞模拟分析、金属板件冲压成型模拟分析、疲劳分析和空气动力学分析的精度有进一步提高,已投入实际使用,完全可以用于定性分析和改进设计,大大减少了这些费用高、周期长的试验次数;虚拟试车场整车分析正在着手研究,此外还有焊装模拟分析、喷涂模拟分析等。

一、刚度和强度分析有限元法在机械结构强度和刚度分析方面因具有较高的计算精度而到普遍采用,特别是在材料应力-应变的线性范围内更是如此。

另外,当考虑机械应力与热应力的偶合时,像ANSYS、NASTRAN等大型软件都提供了极为方便的分析手段。

(1)车架和车身的强度和刚度分析:车架和车身是汽车中结构和受力都较复杂的部件,对于全承载式的客车车身更是如此。

车架和车身有限元分析的目的在于提高其承载能力和抗变形能力、减轻其自身重量并节省材料。

另外,就整个汽车而言,当车架和车身重量减轻后,整车重量也随之降低,从而改善整车的动力性和经济性等性能。

(2)齿轮的弯曲应力和接触应力分析:齿轮是汽车发动机和传动系中普遍采用的传动零件。

通过对齿轮齿根弯曲应力和齿面接触应力的分析,优化齿轮结构参数,提高齿轮的承载载力和使用寿命。

(3)发动机零件的应力分析:以发动机的缸盖为例,其工作工程中不仅受到气缸内高压气体的作用,还会产生复杂的热应力。

缸盖开裂事件时有发生。

如果仅采用在开裂处局部加强的办法加以改进,无法从根本上解决问题。

有限元法提供了解决这一问题的根本途径。

二、NVH分析近年来,随着人们环保意识的增强,对汽车提出了更高要求。

为此,国际汽车界制定NVH 标准,即噪音(Noise)、振动(Vibration)、平稳(Harshness)三项标准,通俗称为乘坐轿车的“舒适感”。

××车型白车身模态CAE分析报告模板

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项目名称
××
数据版本
M0/2012.02.25
1/3
文件编号
项目 -CAE-NVH-
分析内容
所属部门
××车型白车身模态CAE分析报告模板
CAE部
1、分析目的 对× × 车型白车身模态进行校核。 2、使用软件 ① 前处理:HyperMesh v10.0 ② 求解器 NASTRAN2010 ③ 后处理:Hypermesh 10.0
3、模型及边界条件
图1:白车身有限元模型
3.1模型说明—白车身NVH焊接模型
3.2 车身材料说明
部件
钣金件 减震胶
材料
steel glue
弹性模量 泊松比 密度
210000 10
0.3 7.89E-9 0.49 1.10E-9
分析版次
REV1秘密级别源自绝密秘密对外保密
原件保管部门
资料室
审核
校对
制作
朱志峰 年-月-日
3.3工况说明—自由状态 , 频率范围 0----200Hz 4、计算结果—模态阵型云图
2 /3
3 /3
5、分析结论—分析结果是否满足设计要求 XX白车身模态频率是否满足设计要求。
6、优化方向—如分析结果不满足设计要求,对优化方案提供方向性建议
备注:
NVH仿真分析输入规范
●分析所需完整3D数模,含各部件数据,各总成焊点,螺栓连接,粘胶以及装配关系等; ●分析所需完整BOM表,含各部件材料料厚信息; ●如分析为非典型工况,则需提供分析所需载荷及边界条件。

××车型白车身刚度CAE分析报告模板

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图3 考核点分布图
4.2绘制白车身弯曲刚度变形曲线(见下图):
3 /3
图4 白车身弯曲刚度曲线
4.3刚度计算公式K=F/δ(F为加载力,δ为位移) 4.4刚度云图
图5 白车身弯曲刚度云图
5、分析结论—分析结果是否满足设计要求 XX车型白车身弯曲刚度是否满足目标要求。
6、优化方向—如分析结果不满足设计要求,对优化方案提供方向性建议
项目名称
××
数据版本
M0/2012.02.25
分析内容
××车型白车身刚度CAE分析报告模板
1、分析目的 对× × 车型白车身弯曲刚度进行校核。 2、使用软件 ① 前处理:HyperMesh v10.0 ② 求解器 NASTRAN2010 ③ 后处理:Hypermesh 10.0
1/3
文件编号
项目 -CAE-NVH-
审核
校对
制作
朱志峰 年-月-日
3.3工况说明—
2 /3
约束条件:在前、后悬架与车身连接处,约束X、Y、Z移动自由度;(见图2) 加载条件:在前排左右座椅质心处各施加1000N的垂向力,后排座椅质心处施加 2000N的垂向力
4、计算结果
图2 白车身弯曲刚度加载工况
4.1分析数据处理 在车身纵梁下部和门槛梁下部分布了一系列考核点,通过考核点的X坐标值和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ向变形 量绘制弯曲刚度曲线(见下图)。
所属部门
CAE部
3、模型及边界条件
图1:白车身有限元模型
3.1模型说明—白车身NVH焊接模型
3.2 车身材料说明
部件
钣金件 减震胶
材料
steel glue
弹性模量 泊松比 密度
210000 10

汽车工程CAE分析

汽车工程CAE分析

汽车工程CAE分析Tags: CAE, 仿真分析, 汽车仿真汽车公司建立高性能的计算机辅助工程分析系统,其专业CAE队伍与产品开发同步地广泛开展CAE 应用,在指导设计、提高质量、降低开发成本和缩短开发周期上发挥着日益显著的作用。

CAE应用于车身开发上成熟的方面主要有:刚度、强度、NVH分析、机构运动分析等;而车辆碰撞模拟分析、金属板件冲压成型模拟分析、疲劳分析和空气动力学分析的精度有进一步提高,已投入实际使用,完全可以用于定性分析和改进设计;虚拟试车场整车分析正在着手研究,此外还有焊装模拟分析、喷涂模拟分析等。

一、刚度和强度分析有限元法在机械结构强度和刚度分析方面因具有较高的计算精度而到普遍采用,特别是在材料应力-应变的线性范围内更是如此。

另外,当考虑机械应力与热应力的偶合时,像ANSYS、NASTRAN等大型软件都提供了极为方便的分析手段。

(1)车架和车身的强度和刚度分析:车架和车身是汽车中结构和受力都较复杂的部件,对于全承载式的客车车身更是如此。

车架和车身有限元分析的目的在于提高其承载能力和抗变形能力、减轻其自身重量并节省材料。

另外,就整个汽车而言,当车架和车身重量减轻后,整车重量也随之降低,从而改善整车的动力性和经济性等性能。

(2)齿轮的弯曲应力和接触应力分析:齿轮是汽车发动机和传动系中普遍采用的传动零件。

通过对齿轮齿根弯曲应力和齿面接触应力的分析,优化齿轮结构参数,提高齿轮的承载载力和使用寿命。

(3)发动机零件的应力分析:以发动机的缸盖为例,其工作工程中不仅受到气缸内高压气体的作用,还会产生复杂的热应力。

缸盖开裂事件时有发生。

如果仅采用在开裂处局部加强的办法加以改进,无法从根本上解决问题。

有限元法提供了解决这一问题的根本途径。

二、NVH分析近年来,随着人们环保意识的增强,对汽车提出了更高要求。

为此,国际汽车界制定NVH标准,即噪音(Noise)、振动(Vibration)、平稳(Harshness)三项标准,通俗称为乘坐轿车的“舒适感”。

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BODY CAE Loadcase Description1. BIW1.1 BIW static bending stiffness1)Model setupThe model comprises BIW with CMS front (in blue), front sub frame (in red), CMS rear (in yellow).2)Load and constraintsThe force Fz creats a total of 4000N, and applied at the H points. Constraints location: 1) Middle of the crash beam;2) Front suspension supports;3) Rear subframe mouting points on the side member3) Software Nastran. 4) TargetsThe bending rocker stiffness is 11 200N/mm. 5)PostCalculation of deflection from vertical displacement indicated by reading points at 4000N:w i=A,B = max. vertical displacement of reading points A and B (on rocker);⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=42F E D C B A w w w w w w fw i=C,D,E,F = vertical displacement of reading points C,D,E and F (on outer longitudinal member at X of front and rear axle).1.2 BIW static torsion stiffness1)Model setupThe model comprises BIW with CMS front (in blue), front sub frame (in red), CMS rear (in yellow).2)Load and constraintsPair of forces Fz creates a moment 1500N.m, and applied at front suspension supports. Constraints location: 1)Middle of the crash beam;2)Rear subframe mouting points on the side member3) Software Nastran. 4) TargetsThe bending rocker stiffness is 16 000N/mm. 5)PostCalculation of angular distorsion from vertical displacement indicated by reading points A, B, C and D.w i=A,B,C,D = vertical displacement of reading points (on outer longitudinalmember at X of front and rear axle);I i=1,2 = distance between A and B, C and DTorsion stiffness at 1500N.m:fF C z Bs 2=⎪⎪⎭⎫⎝⎛--⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=21arctan arctan I w w I w w D C B A ααtT M C =1.3 Front towing and shipping strength1)Model setupThe model comprises hook, front bumper and the BIW related.2)Load and constraintsThe load follows the PSA standard, the information in detail is shown below.3)SoftwareAbaqus4)TargetsNo permanent deformation (plastic strain < 0.5 %)5)PostCheck the PEEQ against the target, and check whether there is interference betweenthe hook and the front bumper during the towing and shipping process.1.4 Rear towing and shipping strength1)Model setupThe model comprises hook, rear bumper and the BIW related.2)Load and constraintsThe load follows the PSA standard, the information in detail is shown below.3)SoftwareAbaqus4)TargetsNo permanent deformation (plastic strain < 0.5 %)5)PostCheck the PEEQ against the target, and check whether there is interference betweenthe hook and the rear bumper during the towring and shipping process.1.5 BIW hanging strength1)Model setupThere are three sub load cases considered in the painting shop, the angle respected tothe paringting line is 0º, -45ºand 45º, separately, the models for the front and rearattachment points are shown below:2)Load and constraintsThe load is calculated by MBS, considered the input for the MBS calculation, the mass of the model, which includes BIW, front & rear door, hood and trunk lid.3)SoftwareAbaqus4)TargetsNo permanent deformation (0.2%)5)PostCheck the PEEQ against the target.1.6 BIW jack strength1)Model setupCut BIW model to build up the models accordingly:BIW rear jack strength See picture 9150N Z+3)SoftwareAbaqus4)TargetsThe permanent displacement: <2mm5)PostCheck the permanent displacement against the target.1.7 BIW local stiffnessThere are three load cases needed to perform, fender Y local stiffness, fender Z localstiffness and the effect due to lamp fixation in the inner pannel.1.7.1 Fender Y local stiffness1)Model setup2)Load and constraints3)Software4)Targets5)Post1.7.2 Fender Z local stiffness1)Model setup2)Load and constraints3)Software4)Targets5)Post1.7.3 The effect due to lamp fixation in the inner pannel1)Model setupThe load case is performed based on the trunk lid with the equipment mass(shownbelow)2)Load and constraintsThe load due to the lamp fixation is added onto the model in the way of the torque,3)SoftwareAbaqus4)TargetsNot defined5)PostReview the stress due to the rear lamp fixation1.8 View mirrorFront vier mirror stiffness1)Model setup2)Load and constraints3)Software4)Targets5)Post。

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