【用户分享】基于Simdroid 进行汽车风扇罩稳定性模拟


近些年来,随着汽车工业的快速发展,我国汽车零部件市场已成为制造业中的一大热门。目前,我国具有高新技术的汽车零部件产品仍大多依赖于技术引进,随着大量外资企业的进入,市场竞争压力不断加大。为提高竞争力,中国的汽车零部件公司需要设计并生产具有优势的产品,不断提升企业的自主研发能力。使用仿真技术可以加速研发周期,降低研发成本,所以在研发过程中,仿真技术能起到至关重要的作用。

下面就汽车风扇罩稳定性模拟模型在Simdroid仿真平台中的建模和分析结果,分享一点我的经验。

风扇罩作为汽车冷却系统中重要的组成部分,起到支撑电机和风叶的作用,对冷却系统的正常工作有直接的影响,所以对风扇罩进行模态分析和谐响应分析,分析风扇罩在工作时的振动情况,是非常必要的。模态分析是动力学分析的基础,对结构进行模态分析可以得到结构的固有振动特性,求出其固有频率和振型,分析结构刚度薄弱的部位。谐响应分析用于确定线性结构在承受随时间按正弦(简谐)规律变化的载荷时的稳态响应,目的在于计算出结构在几种频率下的响应值(通常是位移)对频率的曲线,从而使设计人员能预测结构的持续性动力特性,验证设计是否能克服共振、疲劳以及其他受迫振动引起的有害效果。

第一, Simdroid提供与其他建模软件的导入接口,这一个功能非常具有实用性,极大的减少了使用者的学习成本。故本次仿真使用外部导入模型,在其他建模软件中保存为.step格式,在点击文件、导入、选中保存好的模型即可。

汽车风扇罩三维模型

第二,网格设置非常重要,关系着求解精度问题。一个良好的网格,能得出较为准确的仿真结果。Simdroid提供了较为丰富的网格划分设置,包括整体剖分、面控制、体控制等等,在本次风扇罩谐响应分析中,由于模型较为简单,无复杂特征,故采用整体剖分,控制其尺寸上限与尺寸下限。从而得到一个高质量网格划分模型。

模型网格划分结果

第三,根据工况设置合理载荷与位置约束。本次分析先对结构进行模态分析,再对其进行谐响应分析。首先,在模态分析步中,对四个固定孔设置约束3个平动自由度,其次在谐响应分析步中对风扇罩施加一个力,用于模拟振动时产生的动载荷。相关结果如下图所示。这里计算风扇罩的前六阶模态来分析其动态特性。

模态分析振型图

谐响应分析振型图

谐响应分析应力云图

谐响应分析振型矢量图

6阶模态分析结果

在基于Simdroid完成本次风扇罩稳定性模拟案例的过程中,得到了云道智造的多位老师的帮助和支持,在此表示诚挚的感谢。同时,感谢云道智造提供仿真平台以及类似社区的经验分享站点,让我受益匪浅。


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