基于CATIA的進氣系統(tǒng)解耦性能分析

邱繼剛 李光武 廉巨龍

摘 要：提出一種實用、有效的運用CAITA分析模塊進行進氣系統(tǒng)解耦能力分析的方法。以某搭載四缸1.5T發(fā)動機車型的進氣系統(tǒng)為例，運用CATIA構(gòu)建一個進氣系統(tǒng)解耦分析的模型，實現(xiàn)可視化分析過程。結(jié)果顯示：利用CATIA進行解耦性能可視化分析，能夠有效優(yōu)化系統(tǒng)的解耦能力。

關(guān)鍵詞：進氣系統(tǒng)；波紋節(jié)結(jié)構(gòu)；CATIA；位移量

中圖分類號：U467 文獻標識碼：B 文章編號：1671-7988（2018）12-21-02

Abstract： A practical and effective method to analyze decoupling performance of intake system by CAITA. Taking intake system of a four-cylinder 1.5T engine model as an example， CATIA is used to simulate decoupling performance of intake system and complement visualization. The results show that the decoupling performance can be effectively optimized by CATIA.

Keywords： Intake system； Bellows structure； CATIA； Displacement

CLC NO.： U467 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）12-21-02

前言

發(fā)動機為汽車主要振動源，其振動通過進氣管傳遞至整個進氣系統(tǒng)，合理的進氣系統(tǒng)解耦結(jié)構(gòu)，即波紋節(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，能夠有效抑制振動沿進氣系統(tǒng)的傳遞，因此，解耦結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計對進氣系統(tǒng)的可靠性、NVH性能非常重要。目前專業(yè)的運動仿真平臺主要為Adams軟件，但建模過程較復(fù)雜，構(gòu)建優(yōu)化流程不方便，實際應(yīng)用困難。而運用CATIA的靜力分析模塊，能夠在CATIA建模后直接進行網(wǎng)格劃分以及分析計算、設(shè)計優(yōu)化等工作，效率更高。

1 動力總成各工況位移量

通過動力總成懸置模型的建立與仿真，計算獲得各工況動力總成偏移參數(shù)，見表1。為簡化計算過程，采用兩組極限位移量進行計算。

2 進氣系統(tǒng)計算模型

基于CATIA設(shè)計平臺進行數(shù)據(jù)布置，進氣系統(tǒng)各個零件滿足整車坐標系。通過設(shè)置裝配約束、劃分網(wǎng)格、設(shè)置連接條件、施加載荷等過程建立分析模型。模型建立流程如圖1。

3 計算過程

通過CATIA建立模型并施加約束，如圖2。材料屬性設(shè)置如表2。通過網(wǎng)格工具劃分網(wǎng)格，網(wǎng)格劃分統(tǒng)計如表3。圖3為網(wǎng)格劃分后狀態(tài)。

4 計算結(jié)果

圖4為最大壓縮量工況下位移量情況，圖5為最大拉伸量工況下位移量情況。發(fā)動機傳遞的位移量通過進氣管波紋結(jié)構(gòu)傳遞至空濾器后的位移量非常小，波紋結(jié)構(gòu)解耦是有效的。

5 結(jié)論

本文提出了一種實用、有效的基于CATIA軟件進行的三維進氣系統(tǒng)解耦性能分析手段。

結(jié)果顯示： CATIA可以有效的進行運動仿真的可視化分析，實現(xiàn)對進氣管解耦結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，以優(yōu)化系統(tǒng)解耦性能。

參考文獻

[1] 曹硯奎.從草圖到運動仿真-汽車發(fā)動機建模與仿真.化學(xué)工業(yè)出版社2017.

[2] 劉宏新，郭麗峰，徐高偉，周向榮.CATIA工程結(jié)構(gòu)分析（CAE）.機械工業(yè)出版社2015.