基于LS-DYNA某车型发动机盖猛关仿真分析研究

期刊: 环球科学 2023年第7期 DOI: PDF下载

绪海涛蒋兵尹杨平刘文慧

奇瑞汽车股份有限公司，捷途品牌事业部，安徽芜湖，241002

摘要

发动机舱作为汽车的重要组成部分，发动机舱中一般布置有发动机、变速器、雨刮洗涤壶、蓄电池、保险丝盒等部件，发动机盖除起到保护作用以外，还起到美观作用，在使用过程中，如果发动机盖被打开后猛然关闭会影响到发动机舱盖系统及锁周边件的安全性、以及周边件的间隙等，因此，本文采用HyperWorks作为前后处理软件，应用LS-DYNA软件进行发动机盖猛关现象求解，从而针对间隙面差及发动机盖系统强度进行考察。

关键词

发动机盖、强度、猛关、HyperWorks、LS-DYNA

正文

1 发动机盖猛关仿真分析

1.1 发动机盖猛关仿真分析模型建立

以某款车型为例，应用Hypermesh^[1]软件进行模型搭建某车型发动机盖猛关仿真分析模型，针对等厚度的零部件几何采用MAT24号壳单元模拟、发动机盖锁体采用四面体单元模拟、锁扣系统采用六面体、五面体单元模拟、焊点采用MAT100单元模拟、焊缝采用BEAM单元模拟，卡板、止动爪与锁体安装结构之间建立转动副采用转动副单元模拟、弹簧单元采用弹簧单元模拟、根据发动机盖锁体里面弹簧刚度赋予相应的属性，发动机盖铰链采用转动副转动副单元模拟，发动机盖系统与车身系统建立自接触、焊点、胶粘等于钣金之间建立绑定接触，其中锁钩与锁体之间建立面面接触，本文应用LS-DYNA^[2]软件显示非线性计算法对某车型发动机盖系统进行猛关仿真分析计算，某车型发动机盖^[³^]猛关仿真分析模型如图1所示，材料参数表如表1所示：

图片1.png

图1发动机盖猛关仿真分析模型

表1 材料参数表

材料牌号

弹性模量(MPa)

泊松比

密度

(t/mm³)

HC340/590DP

2.07E+5

0.3

7.85E-09

Spot_weld

2.07E+5

0.3

1.2 边界条件定义

模型选取车身B柱后方200mm作为参考点，截取前半部车身模型，约束车身断面全部自由123456，为了避免计算资源的浪费，本文中根据实车试验过程中测量的角速度进行简化，选取猛然关闭过程中在发动机盖锁扣与发动机盖锁接触的前一时刻为临界点（通常将发动机盖绕铰链旋转1.5°），在整个系统考虑重力场的情况下，在发动机盖系统总成加载绕着铰链旋转轴的旋转角速度2rad/s，具体发动机盖猛关仿真分模型及边界条件如图2所示：

图片2.png

图2发动机盖猛关仿真分析模型

缓冲块、锁体结构等用实体单元类型进行简化，并赋予相应材料参数，卡板和止动爪根据设计弹簧刚度进行属性赋予，具体锁体结构及弹簧参数如表2、图3所示：

表2锁体弹簧参数表

名称	弹簧刚度(N·mm/°)	安装位置力值（N·mm）	锁闭位置力值（N·mm）
卡板扭簧	0.82	88±10%	149.4±10%
止动爪扭簧	10.4	590±10%	800±10%