汽车发动机箱盖壳体部件装配体分析案例

一个典型的汽车发动机箱盖装配体由内、外板材和铰链构成（见图3-49）。

汽车发动机箱盖装配体的设计特别要满足刚度方面的要求。在此介绍分析汽车发动机箱盖装配体的基本步骤。

实际的内、外板材之间使用两种连接：一种是刚性的点连接，另一种是柔性的点连接（减振胶Mastic）。在第2章的第2节壳网格划分的一般指南中，已经叙述了要将有相同特性连接关系的点都放置在一个几何集下。如果计算中要同时模拟上述两种点连接，则要将代表这两种连接的不同的点分别放置于两个不同的几何集中，而后利用它们建立两个点连接关系。在这里，为简单起见，我们只考虑一种点连接。

图3-48 机翼的分析结果

a）变形 b）等效应力

图3-49 汽车发动机箱盖装配体

第1步是建立内、外板之间的点连接。如图3-50所示，在高级网格工具（Ad-vanced Meshing Tools）的工作台中，点击点分析连接（Point Analysis Connection）的图标，选择内、外板面和界面上的任意一点。系统自动找寻到那个点所在的几何集中的所有点，认为在这些点的位置在内、外板之间都有点连接关系。

在内板和铰链处（见图3-51），点击一般分析连接（General Analysis Connec-tion）图标，选择内板和铰链的铰链孔的边完成定义。对其余的3处，作同样的处理。

接下来是对内板、外板、铰链用高级曲面网格划分器（Advanced Surface Mes-her）生成壳网格。在此，不作具体说明。生成的网格如图3-52所示。

图3-50 点分析连接的定义

图3-51 铰链的定义

壳网格划分完成后，生成内、外板之间的点连接网格。点击点焊连接网格（Spot Welding Connection Mesh）图标，选择已定义的点分析连接特征；选择协调模式（Compatible）来连接内、外板的壳体网格（见图3-53）。

下面定义内板和铰链之间的连接特性。将工作台切换到创成式结构分析（Generative Structural Analysis）状态，使用用户定义连接特性（User Defined Con-nection Property）来选择已定义的一般分析连接来赋予连接特性（见图3-54）。在Start／Middle／End三处都选Rigid。

图3-52 内外板等各个部件的壳体网格

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图3-53 定义内外板之间的点连接特性

对其余3处的铰链连接，可以采用特性复制的方法或者逐一定义的方法来做。

至此，所有的连接条件已定义完成。下面定义板厚特性、约束条件和载荷条件。板厚特性分别给定内板、外板和铰链为1.2mm、0.7mm和2mm。

在铰链的左右两处的根部点击用户定义的自由度约束，来定义除一个转动自由度外的全部约束条件（见图3-55）。

图3-54 铰链的特性定义

图3-55 定义约束条件

由于发动机箱盖打开时，在左前方有个支承，所以选择左前方的小面来定义法线方向的约束（见图3-56）。

载荷条件是右前方小面上z方向上施加30N的合力（）（见图3-57）。

发动机箱盖的刚度要求在30N负荷下最大变形量不得超过3mm。计算后的最

图3-56 定义约束条件

图3-57 定义载荷条件

大变形量为1.71mm，比允许的最大值3mm小很多，合乎设计要求（见图3-58）。

图3-58 发动机箱盖的变形结果