汽車懸置CAE分析的案例
電動(dòng)汽車電機(jī)總成懸置系統(tǒng)仿真分析及優(yōu)化
摘要
：為了對(duì)電動(dòng)汽車電機(jī)懸置系統(tǒng)的固有特性進(jìn)行分析，利用 ＡＤＡＭＳ 建立電機(jī)懸置系統(tǒng)六自由度仿真模型，計(jì)算電機(jī)總成懸置系統(tǒng)的固有頻率和能量解耦率，得出懸置系統(tǒng)各階固有頻率均大于內(nèi)燃機(jī)汽車，且繞電機(jī)軸線方向振動(dòng)的固有頻率遠(yuǎn)大于內(nèi)燃機(jī)汽車，整車豎直方向和俯仰方向存在嚴(yán)重的振動(dòng)耦合。通過(guò)改變電機(jī)的懸置位置和剛度對(duì)電機(jī)懸置系統(tǒng)進(jìn)行仿真優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明：通過(guò)改變電機(jī)的懸置位置和剛度，可以使懸置系統(tǒng)的固有頻率分布更加合理，能量解耦率得到提高。
關(guān)鍵詞
：電動(dòng)汽車；電機(jī)懸置系統(tǒng)；ＡＤＡＭＳ；仿真
全球能源危機(jī)、環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，純電動(dòng)汽車作為新能源汽車的一個(gè)重要方向，符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)諸多汽車制造廠和研究機(jī)構(gòu)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行了深入研究［１］
。電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的振動(dòng)噪聲源差別較大。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的噪聲主要來(lái)源于發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、進(jìn)排氣噪聲、散熱風(fēng)扇噪聲、傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲、路面輪胎噪聲、車身振動(dòng)噪聲和風(fēng)噪聲［２］。電動(dòng)汽車由于沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲和進(jìn)排氣噪聲這兩大主要噪聲，其噪聲比內(nèi)燃機(jī)汽車噪聲在一般工況下減小很多［３］，但由于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特殊性，在加速時(shí)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，并且瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩沖擊較大［４-６］，這些振動(dòng)和沖擊會(huì)傳給車架，引起
車內(nèi)振動(dòng)噪聲和部件的疲勞破壞，此時(shí)噪聲比內(nèi)燃機(jī)汽車噪聲要大。
牽引電機(jī)通過(guò)懸置系統(tǒng)安裝在汽車車架上，懸置系統(tǒng)支撐電機(jī)的重量，對(duì)動(dòng)力總成與車架間的振動(dòng)起雙向隔離作用［７-９］。驅(qū)動(dòng)電機(jī)在工作過(guò)程中，在懸置系統(tǒng)某一個(gè)自由度方向作用變化的激振力，并引起該方向的振動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致其他自由度方向的振動(dòng)，出現(xiàn)耦合振動(dòng)。由于耦合振動(dòng)擴(kuò)大了振動(dòng)頻率的范圍，為了達(dá)到相同程度的隔離效果，懸置必須要更軟，從而使得穩(wěn)定性降低。因此，需要對(duì)懸置系統(tǒng)進(jìn)行解耦優(yōu)化。
展開(kāi) 基于SimSolid對(duì)汽車動(dòng)力總成懸置支臂的靜力與模態(tài)分析
汽車動(dòng)力總成懸置設(shè)計(jì)中，對(duì)懸置金屬支架的強(qiáng)度和模態(tài)分析非常重要，CAE分析的準(zhǔn)確與否，會(huì)直接影響到懸置的可靠性和NVH性能。本文針對(duì)某車型的左懸置支臂，使用SimSolid軟件對(duì)其進(jìn)行靜力與模態(tài)分析，并與OptiStruct和Abaqus軟件的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。本文所做分析僅用于對(duì)CAE分析軟件的學(xué)習(xí)和交流。文中圖片不夠清晰的話，可以下載文末PDF原文檔觀看。
懸置支臂一端連接變速器，另一端連接接懸置的橡膠軟墊。汽車在各種工況下行駛時(shí)，懸置托臂會(huì)受到各個(gè)方向的力。本文主要為了驗(yàn)證SimSolid軟件的實(shí)用性與準(zhǔn)確性，故下面僅針對(duì)+Z、-Z、+X、-X四個(gè)方向各施加8000N的載荷，并對(duì)托臂進(jìn)行簡(jiǎn)單的對(duì)地模態(tài)分析。
將變速器側(cè)簡(jiǎn)化為三個(gè)管柱，與支臂、螺栓（M12）一起導(dǎo)入SimSolid軟件，建立分析模型。其中支臂材料為鋁，其余為鐵，材料參數(shù)未設(shè)置塑形曲線。具體如下圖所示：
1. +Z向工況計(jì)算
首先，將模型使用傳統(tǒng)CAE軟件計(jì)算，以供參考。驗(yàn)證模型一般先從位移開(kāi)始，如下圖所示，OptiStruct計(jì)算結(jié)果逐漸收斂，收斂結(jié)果與SimSolid基本吻合，相差3%左右。
注：以單元尺寸1mm模型為例，支臂節(jié)點(diǎn)數(shù)量約24萬(wàn)；如果將1mm單元轉(zhuǎn)化為二階單元，節(jié)點(diǎn)數(shù)量將超過(guò)170萬(wàn)。因硬件和時(shí)間限制，本次驗(yàn)證暫時(shí)沒(méi)有進(jìn)一步細(xì)化模型。
將各種網(wǎng)格尺寸的模型分別使用OptiStruct、Abaqus進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)力計(jì)算結(jié)果如下：
注：1. 由于材料是鑄鋁，結(jié)果查看最大主應(yīng)力；
2. 兩個(gè)軟件結(jié)果均用Hyperview讀取，使用Advanced平均方式；
3. 二階單元Use corner data；
4.
展開(kāi) 汽車懸置系統(tǒng)分析之ADAMS計(jì)算解耦模態(tài)
；
2、我們需要?jiǎng)?chuàng)建動(dòng)力總成的簡(jiǎn)易模型，并且設(shè)置質(zhì)心坐標(biāo)以及動(dòng)力總成轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和重量；（注意重量單位）
3.根據(jù)懸置彈性中心坐標(biāo)進(jìn)行設(shè)置：（記得重命名，免得忘記哪個(gè)是哪個(gè)）
4、在彈性中心位置添加bushing，將懸置剛度添加進(jìn)去。
5、分析計(jì)算（進(jìn)行能量解耦和剛體模態(tài)的分析）并且查看我們分析所得到的結(jié)果！
根據(jù)分析結(jié)果考慮是否調(diào)整。
以上就是bushing進(jìn)行設(shè)置分析懸置模態(tài)解耦的方法；
當(dāng)然后面我們還有動(dòng)力總成位移轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)角、以及懸置位移和載荷的設(shè)置和分析，
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Adams 動(dòng)力學(xué)分析 懸置系統(tǒng)分析計(jì)算 解耦頻率載荷
第一章：懸置系統(tǒng)課程簡(jiǎn)單介紹
第二章：懸置系統(tǒng)的解耦與頻率的計(jì)算分析方法一
第三章：懸置系統(tǒng)的解耦與頻率的計(jì)算分析方法二（個(gè)人更喜歡第二種，軸套力分析方法）
第四章：懸置系統(tǒng)的動(dòng)力總成位移轉(zhuǎn)角以及懸置位移和載荷計(jì)算分析方法
展開(kāi) 基于Adams的電動(dòng)汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)
作者：張 珂
單位：陜西汽車控股集團(tuán)有限公司
研究方向：車輛動(dòng)力懸置設(shè)計(jì)
來(lái)源：汽車實(shí)用技術(shù)雜志社
引言
電動(dòng)載貨汽車屬于新能源汽車，作為重要的物流運(yùn)輸車輛，其在應(yīng)對(duì)城市環(huán)境污染、能源危機(jī)方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)，由于物流行業(yè)的快速發(fā)展，城市和城郊對(duì)電動(dòng)輕卡的需求量日益增長(zhǎng)。加之國(guó)家對(duì)新能源汽車的的優(yōu)惠政策及運(yùn)營(yíng)成本低等特點(diǎn)使電動(dòng)汽車越來(lái)越被人們接受，人們對(duì)電動(dòng)汽車的舒適性也提出更高的要求。
電動(dòng)載貨汽車的NVH性能主要取決于動(dòng)力總成的振動(dòng)、路面的激勵(lì)、駕駛室的激勵(lì)等，本篇文章主要從動(dòng)力總成振動(dòng)控制方面入手，利用Adams軟件優(yōu)化動(dòng)力總成懸置剛體模態(tài)，分析影響車輛行駛品質(zhì)的相關(guān)因素，從振動(dòng)的產(chǎn)生的根源上優(yōu)化懸置設(shè)計(jì)。
1 電動(dòng)載貨汽車優(yōu)化的基本目標(biāo)
由于電動(dòng)載貨汽車不使用傳統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，所以電動(dòng)載貨車的動(dòng)力總成振動(dòng)情況不同于傳統(tǒng)的燃油車輛，理論上應(yīng)該把電機(jī)所有工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)懸置系統(tǒng)加以阻隔，從而降低傳遞給汽車底盤(pán)和車身的振動(dòng)，改善整車NVH性能。
展開(kāi) 
純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成懸置支架主動(dòng)端拓?fù)鋬?yōu)化分析
純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成懸置支架主動(dòng)端拓?fù)鋬?yōu)化.pptx
對(duì)某純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成懸置主動(dòng)端進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，找出材料最優(yōu)分布空間，為輕量化提供參考。
通過(guò)不同的優(yōu)化控制條件進(jìn)行不同程度的拓?fù)溆?jì)算。
目標(biāo)函數(shù)：最小應(yīng)變能指數(shù)
約束條件：最小頻率500Hz、最大體積分?jǐn)?shù)0.3
優(yōu)化控制條件：最小尺寸（20mm，15mm，25mm）、最大尺寸（40mm，30mm，50mm）、最大應(yīng)力（150Mpa）
拔模約束：Draw
捕獲.jpg
通過(guò)四個(gè)優(yōu)化方案對(duì)比得出：方案四相對(duì)于方案一、方案二和方案三，質(zhì)量減少，且應(yīng)力明顯下降，較為推薦。 當(dāng)前優(yōu)化結(jié)果主要針對(duì)載荷傳遞路徑，實(shí)際結(jié)構(gòu)應(yīng)參考工程經(jīng)驗(yàn)及制造方案進(jìn)行細(xì)節(jié)優(yōu)化與設(shè)計(jì)。對(duì)于實(shí)際設(shè)計(jì)，可參考此種結(jié)構(gòu)的拓?fù)錁?gòu)型，底部貫穿孔適當(dāng)擴(kuò)大，上部做出適當(dāng)填補(bǔ)調(diào)整。
展開(kāi) 汽車碰撞安全CAE分析指南 Ls-Dyna ￥15
汽車碰撞安全CAE分析指南 Ls-Dyna
PDF文件 160頁(yè)
目錄
一、前言
二、單位制與坐標(biāo)系
三、數(shù)據(jù)需求內(nèi)容
四、網(wǎng)格劃分規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
五、建模規(guī)則（名稱及ID號(hào)管理）
六、連接方式建模規(guī)范（點(diǎn)焊縫焊粘膠柔性體等）
七、材料設(shè)置詳解及常用材料應(yīng)力應(yīng)變曲線
八、關(guān)鍵字卡片
九、接觸定義
十、邊界條件及加載
。。。。。。。
子系統(tǒng)建模詳解 白車身 開(kāi)閉件 動(dòng)力系統(tǒng) 懸架。。。。。。輪胎。。。。。假人。。。行保
太雞八多了
汽車結(jié)構(gòu)分析與CAE
該系統(tǒng)成功建立將大幅度提高我國(guó)的車身設(shè)計(jì)水平，同時(shí)在計(jì)
算效率和分析結(jié)果的可靠性上提高一個(gè)層次。
4) 汽車CAE應(yīng)用技術(shù)：以CAE方法作為獲取知識(shí)的手段，建立典型車身零件性能數(shù)據(jù)庫(kù)及成型工
藝資詢庫(kù)；建立常用車型的計(jì)算模型庫(kù)及車身材料成型前、成型后、以及不同使用時(shí)間的材料參數(shù)
庫(kù)；建立吸能部件優(yōu)化設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)，通過(guò)這些數(shù)據(jù)庫(kù)和專家?guī)斓慕?，?em>CAE技術(shù)智能化，盡快
縮短我國(guó)與汽車發(fā)達(dá)國(guó)家在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累方面的差距。
CAE仿真對(duì)汽車零部件的仿真分析（二）離合器熱應(yīng)力分析
總結(jié)：
通過(guò)對(duì)汽車離合器拉力強(qiáng)度分析，我們可以看出合理運(yùn)用CAE仿真技術(shù)，可以有效的解決汽車研發(fā)過(guò)程中一些技術(shù)上的難點(diǎn)和問(wèn)題，縮短研發(fā)周期從而提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
汽車NVH仿真分析之CAE
汽車舒適度決定著對(duì)客戶的體驗(yàn)和購(gòu)買行為，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)NVH、車身NVH、底盤(pán)NVH三大部分的CAE仿真分析，能幫助汽車行業(yè)客戶有效降低NVH,提高汽車產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
汽車后橋殼的CAE分析研究
汽車后橋殼的CAE分析研究
江鈴汽車公司技術(shù)中心 蔡志武 史英明
為了適應(yīng)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，滿足用戶需求，企業(yè)需要開(kāi)發(fā)出高品質(zhì)、低價(jià)位的新產(chǎn)品。為此，CAE技術(shù)在汽車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中越來(lái)越多地得到開(kāi)發(fā)人員的應(yīng)用。針對(duì)某型車的引進(jìn)吸收開(kāi)發(fā)過(guò)程中，其海南路試發(fā)現(xiàn)后橋存在的局部強(qiáng)度不足的情況，用ANSYS有限元分析系統(tǒng)對(duì)其后橋殼進(jìn)行了計(jì)算分析比較，并優(yōu)化該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。
隨著汽車對(duì)安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，汽車車后橋作為整車的一個(gè)關(guān)鍵部件，其產(chǎn)品的質(zhì)量對(duì)整車的安全使用及整車性能的影響是非常大的，因而對(duì)汽車車后橋進(jìn)行有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算是非常必要的。本文介紹了有限元方法對(duì)某型車后橋殼的分析研究，建立了車后橋殼的有限元計(jì)算模型，并進(jìn)行了多方案的模型計(jì)算分析比較，指出了其結(jié)構(gòu)不足，提出了改進(jìn)建議，為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了重要理論依據(jù)。
建立后橋殼的有限元模型
根據(jù)該車后橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，傳統(tǒng)的車橋有限元簡(jiǎn)化分析一般將重點(diǎn)集中于橋殼分析，該橋殼是鋼板焊接式，由兩根主橋殼對(duì)焊，中段兩側(cè)焊有四塊三角形板，中間兩端與橋后蓋及主減速器殼連接固定。一般其強(qiáng)度問(wèn)題點(diǎn)發(fā)生的部位如圖1。
圖1 焊接橋殼常見(jiàn)的高應(yīng)力響應(yīng)部位
本橋殼的G、H點(diǎn)即是平衡桿座板焊接位的應(yīng)力集中問(wèn)題， E點(diǎn)處在中間相對(duì)水平緩的過(guò)度部位，該處往往開(kāi)大傘齒輪安裝切槽或法籃螺孔，應(yīng)力響應(yīng)也較高，A、B點(diǎn)的高應(yīng)力響應(yīng)對(duì)應(yīng)最大側(cè)向載荷工作情況發(fā)生。
載荷與約束
首先對(duì)后橋所受載荷進(jìn)行分析，本分析考慮了兩種工作載荷：一種橋負(fù)荷，分別作用在板簧支座與橋殼聯(lián)接位；另一種載荷為平衡桿在車身發(fā)生傾斜等情況時(shí)產(chǎn)生的抗力。
展開(kāi) 汽車電動(dòng)踏板做CAE分析
請(qǐng)問(wèn)哪里有做汽車部件CAE分析的，有資質(zhì)的貴司聯(lián)系我13732013075
CAE仿真對(duì)汽車零部件的仿真分析（一）離合器拉力強(qiáng)度分析
汽車行業(yè)是一個(gè)高速發(fā)展的行業(yè)，其競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈，在這種情況下，新產(chǎn)品推出的速度也越來(lái)越快，這也對(duì)行業(yè)的CAE應(yīng)用提出了越來(lái)越高的要求。CAE技術(shù)為汽車行業(yè)的高速發(fā)展提供了具有中心價(jià)值地位的技術(shù)保障，可以為企業(yè)帶來(lái)巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
本月有限元科技將與大家一起分享CAE仿真對(duì)汽車離合器、喇叭、空調(diào)出風(fēng)口、儀表盤(pán)、汽車座椅等各個(gè)零部件的仿真分析案例。
汽車離合器的熱應(yīng)力和熱變形是汽車行業(yè)在可靠性設(shè)計(jì)中所關(guān)心的最基本的問(wèn)題，通過(guò)CAE仿真指出汽車在高溫和相互作用力的條件下產(chǎn)生的集中應(yīng)力和變形等。仿真數(shù)據(jù)為汽車離合器產(chǎn)品的全生命周期設(shè)計(jì)和評(píng)估提供重要的參考依據(jù)，在汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中提高可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。下面我們通過(guò)一個(gè)案例對(duì)汽車離合器拉力強(qiáng)度進(jìn)行分析。
案例分析：
飛輪完全固定，飛輪和摩擦片之間間隙0.35mm，為簡(jiǎn)化計(jì)算，案例中不考慮盤(pán)轂的扭矩以及所有接觸面之間的摩擦，飛輪設(shè)置為剛體。
將所有螺絲連接簡(jiǎn)化成耦合，將所有接觸面設(shè)定為通用接觸，固定住離合器蓋，然后在膜片彈簧局部施加約1200N向外的推力，壓盤(pán)將推動(dòng)摩擦片和從動(dòng)輪向飛輪方向移動(dòng)，移動(dòng)超過(guò)0.35mm之后，摩擦片將和飛輪擠壓在一起，計(jì)算此時(shí)膜片彈簧以及其他零部件的應(yīng)力以及變形狀況。
展開(kāi) CAE在汽車結(jié)構(gòu)及材料優(yōu)化中的仿真分析與應(yīng)用
除了這些已成熟的CAE技術(shù)之外，近些年在汽車行業(yè)也出現(xiàn)了一些新技術(shù)如虛擬試車場(chǎng)整車分析、制造車間焊裝鉚接過(guò)程模擬分析等。
某汽車公司CAE分析報(bào)告
個(gè)人覺(jué)得不錯(cuò)
part1
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某汽車公司CAE分析報(bào)告.part6.rar
CAE在汽車蓄電池承載分析中的應(yīng)用
蓄電池是汽車電氣系統(tǒng)的核心部件，如果說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，那蓄電池就是激活心臟的關(guān)鍵。
不僅如此，蓄電池還會(huì)在駕駛期間，持續(xù)為許多電器和安全舒適系統(tǒng)供電，比如汽車大燈、車載音響和電加熱座椅等。如果蓄電池出現(xiàn)故障，這些設(shè)備可能都無(wú)法正常使用，這可也是撥打道路救援電話的首要原因哦！
蓄電池如此重要，通過(guò)CAE仿真對(duì)蓄電池承載進(jìn)行分析，為改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，對(duì)汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)有著重要意義。以下為有限元科技為某汽車企業(yè)做的蓄電池承載項(xiàng)目分析。
產(chǎn)品分析概述：
蓄電池包或系統(tǒng)安裝在測(cè)試臺(tái)上，進(jìn)行承載（Z軸負(fù)方向承受自身重量，即1g加速度）測(cè)試。要求：蓄電池包或系統(tǒng)保持連接可靠、結(jié)構(gòu)完好，無(wú)外殼破裂。
材料參數(shù)：
SPCC材料：屈服強(qiáng)度195Mpa
ZL102材料：屈服強(qiáng)度96Mpa
FEA模型:
幾何模型:
FEA模型
分析結(jié)果：
蓄電池包承載過(guò)程中，內(nèi)部支架最大應(yīng)力為43.54Mpa，出現(xiàn)在固定模組支架區(qū)域，低于其所用材料屈服強(qiáng)度（SPCC/195Mpa），支架無(wú)破裂失效風(fēng)險(xiǎn)。
蓄電池包承載過(guò)程中，底板最大應(yīng)力為19.14Mpa，出現(xiàn)在加強(qiáng)筋附件區(qū)域，低于其所用材料屈服強(qiáng)度（ZL102/96Mpa），底板無(wú)破裂失效風(fēng)險(xiǎn)。
結(jié)論：
蓄電池包在承載過(guò)程中，底板及內(nèi)部支架最大應(yīng)力均低于所用材料屈服強(qiáng)度，無(wú)破裂失效風(fēng)險(xiǎn)，連接可靠、結(jié)構(gòu)完好。
由以上案例可知，通過(guò)CAE分析軟件可以精確分析出汽車部件的最大應(yīng)力，為優(yōu)化結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)安全性產(chǎn)品提供了理論依據(jù)，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(wú)限可能。
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