127_HyperMesh在摩托车曲轴箱强度分析中的应用_赖晓丽
16_HyperMesh在车辆减振器热学特性仿真中的应用_么鸣涛
5 参考文献
[1] 俞德孚主编. 车辆悬架减振器的理论和实践[M]. 北京: 兵器工业出版社, 2003. [2] 么鸣涛, 顾亮, 管继富.车辆双筒式减振器热物性影响规律分析[J]. 四川大学学报（工程 科学版）, 2011, 43(2): 241- 246. [3] 张胜兰, 郑冬黎, 郝琪等编著. 基于 HyperWorks 的结构优化设计技术[M]. 北京: 机械 工业出版社, 2008. [4] 李楚林, 张胜兰, 冯樱等编著. HyperWorks 分析应用实例[M]. 北京: 机械工业出版社, 2008.
关键词: HyperMesh，减振器，热学特性，阀系
0 概述
车辆筒式减振器目前已成为一种比较理想的被动悬架减振器， 它解决了高频响应补油不 足的缺陷，提高了临界速度和工作液抗乳化性能[1]，在车辆悬架系统中应用较为普遍。但工 作液温升过高导致减振器温度达到并超过密封元件所能承受的极限温度后， 会加速密封元件 的老化并容易引起减振器漏油现象， 目前高温工况下减振器油液泄露问题成为其可靠性设计 尚需解决的基本问题[2]。减振器的热容量和散热能力对其可靠性起到了至关重要的作用，但 由于涉及机械设计、传热学、热力学、流体力学等跨学科的专业知识，目前国内外对此进行 的研究工作较少，鉴于这种情况，系统分析与研究了车辆筒式减振器的热学特性，以期对其 可靠性设计的研究提供参考。车辆筒式减振器二维模型简图如图 1 所示。
2 计算结果图
将流体网格以 Fluent 的.cas 格式输出到 CFX 进行计算， 仿真得出不同时刻 （第 10 秒， 第 15 秒，第 20 秒，第 25 秒，第 30 秒）的减振器油液温度场分布状况云图如图 4~8 所示， 图 9 为 30 秒内流场控制域的平均温升曲线。
屈磊_基于HyperWorks的自卸车车架静强度分析
, , ) 组 } 为所有节点加速度分量 (u , v , w , ( f x , f y , f z , M x , M y , M z ) 分量组成的节点外载荷向量，{ x y z
成的节点加速度向量，用有限元方法构造的静、动力平衡方程为：
} 0 {F} [M ]{
关键字：HyperWorks，车架，强度，惯性释放原理，FEM
0 前言
车架是重型汽车承载及保证车体正确运动的核心部件， 也是核心承力部件， 重型汽车的大部分部件， 如驾驶室、动力总成、悬架、货箱、举升系统等都与车架直接相连，在汽车行驶过程中，车架会承受来 自路面的冲击载荷以及扭转、弯曲等多种载荷产生的弯矩和剪力，因此，为了汽车能够正常行驶必须保 证车架具有足够的强度。运用有限元分析平台HyperWorks及多体动力学软件，可以快速对车架在各种行 驶工况下的应力应变响应进行仿真，为结构优化设计及结构轻量化设计提供理论依据和数值参考。
-268 -268
-1119 -1119
-4484 -4484
-173 -173
6674 6673 26874 26915
20 20 8059 -8072
379640 379570 2646 2647
-117980 -117980 -221180 220930
610630 610500
-2525 -2524 83755 -83488
-2-
Altair 2012 HyperWorks 技术大会论文集
3.2 载荷处理
汽车在行进过程中需要承受各种载荷的作用，车架的受力情况更为复杂，其不仅要受到悬架系统在 受到地面激振时传递到车架各支撑处的力，还会受到各种总成对车架的惯性力和重力。为了能更准确的 模拟车架受力的真实状况，在本车架有限元模拟计算中，动力总成、驾驶室、油箱、附件等简化成集中 质量，加载至其重心处；装载货物等效成作用力，均匀的加载到货箱地板上；而来自悬挂系统的作用力， 则通过多体动力学软件模拟，得到整车在不同工况时相应连接点的六向力。 汽车无论是匀速行驶过程中、还是加速行驶又或者是静止停放在路面上，所有作用在汽车上的力都 构成了平衡力系，所以为了能得到更接近实际的应力、应变值，减少不同的约束方式带来应力、应变误 差，本车架采用了惯性释放原理来模拟车架上各点的应力、应变响应。
脉冲燃烧风洞测力天平动力学建模与分析
脉冲燃烧风洞测力天平动力学建模与分析吕金洲;张小庆;高宏力;王峰;邱旭辉【摘要】;Wind tunnel experiment plays an extremely important role in the study of hypersonic integrated aircraft. One of the most important tasks is to measure the aerodynamic load with the force balance. Since the short effective measurement time and the large impulsive load for the impulse combustion testing in wind tunnel, model system will vibrate intensively during the experiment, which will reduce the accuracy of force testing. The structural dynamic study of the force balance is extremely necessary. In this paper, the structural dynamics model of the balance was constructed based on the classical dy-namics equation. Then, the modals parameters were simulated and measured with hammering test. The causes of the differ-ence between simulation modals and experimental modals were analyzed. All the work shows that the modal property of the force balance is able to be determined. This work has provided a basis for structural dynamics study of the model system.%风洞试验在高超声速一体化飞行器研究过程中发挥着无法替代的作用，其中天平测力是风洞试验的关键技术。
摩托车车架强度的有限元分析
摩托车车架强度的有限元分析
惠记庄;邹亚科
【期刊名称】《小型内燃机与摩托车》
【年(卷),期】2008(037)001
【摘要】应用有限元软件ANSYS对所设计的摩托车车架强度进行了分析.针对不同工况,对车架结构做了静态的应力和应变分析,用动载系数法做了动态的应力和应变分析.指出了车架结构的薄弱环节,说明改进途径.结果表明,应用ANSYS可以较准确地分析摩托车车架上各点的应力、位移情况,为改进摩托车车架受力状况和结构优化设计提供理论依据.
【总页数】3页(P28-30)
【作者】惠记庄;邹亚科
【作者单位】长安大学工程机械学院,陕西西安,710064;长安大学工程机械学院,陕西西安,710064
【正文语种】中文
【中图分类】U483
【相关文献】
1.LX200摩托车车架有限元分析及强度评价 [J], 邹喜红;毛星子;稅宁;石晓辉
2.摩托车车架强度的有限元分析 [J], 李功峰
3.LH250摩托车车架刚度及强度的有限元分析 [J], 余柳平;袁守利;阮杰;颜伏伍
4.正三轮摩托车车架强度有限元分析 [J], 李喜全;孙于胤;周玉军
5.试析基于有限元分析的摩托车车架优化设计 [J], 康仕彬
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hypermesh瞬态动力学直接法的阻尼定义
标题：探索Hypermesh瞬态动力学直接法中的阻尼定义在Hypermesh瞬态动力学直接法中，阻尼是一个至关重要的概念。
阻尼的定义和作用对于模拟和分析系统的动力学行为具有重要的影响。
本文将深入探讨Hypermesh瞬态动力学直接法中阻尼的定义、特点和作用，旨在为读者提供更深入的理解。
1. 什么是Hypermesh瞬态动力学直接法？Hypermesh瞬态动力学直接法是一种用于模拟和分析系统在瞬态状态下动力学行为的方法。
它考虑了系统在外部激励下的响应，可以帮助工程师更好地理解系统的动力学特性，并进行相关的优化设计。
2. 阻尼在Hypermesh瞬态动力学直接法中的定义和特点阻尼是指系统在振动或运动过程中受到的阻碍和减弱。
在Hypermesh 瞬态动力学直接法中，阻尼可以分为内部阻尼和外部阻尼两种类型。
内部阻尼是指系统内部因素所引起的阻尼效应，而外部阻尼则是外部因素对系统的影响。
3. 阻尼的作用和重要性在Hypermesh瞬态动力学直接法中，阻尼对系统的响应和稳定性起着至关重要的作用。
合理的阻尼设计可以有效地减小系统的振动幅度，并且有利于系统的耗散能量，从而保证系统在运动过程中的稳定性和安全性。
阻尼也可以影响系统的动态特性，对系统的频率响应和模态分析有着重要影响。
4. 个人观点和理解在我看来，阻尼在Hypermesh瞬态动力学直接法中扮演着非常重要的角色。
通过合理设计和优化阻尼，可以有效地改善系统的动力学响应，从而提高系统的性能和安全性。
对于复杂系统的分析和仿真，阻尼的定义和应用也需要结合系统的实际情况进行综合考虑，以达到更准确的模拟结果。
总结回顾本文深入探讨了Hypermesh瞬态动力学直接法中阻尼的定义，特点和作用。
阻尼作为一个重要的动力学概念，不仅对系统的响应和稳定性起着重要作用，同时也影响着系统的动态特性。
合理的阻尼设计和优化对于系统的性能和安全性具有重要意义。
在撰写本文的过程中，我对Hypermesh瞬态动力学直接法中阻尼的理解也得到了进一步提升。
22-基于ExcitePU的摩托车曲轴箱强度分析_嘉陵赖晓丽等
基于EXCITE PU的摩托车曲轴箱强度分析赖晓丽 许 健 鲁建立 阳 峰(中国嘉陵工业股份有限公司工程技术研究院)摘要：本文采用非线性混合多体动力学软件Excite PU，对某摩托车发动机新设计的曲轴箱进行动力学计算，该曲轴箱体是在量产发动机曲轴箱的基础上增加了平衡轴机构，曲轴箱的总体结构发生了变化，由此分析该曲轴箱方案的强度状况,并得到试验验证。
关键词： 动力学 曲轴箱 强度1前言该项目是单缸250排量发动机项目，发动机是在原量产发动机的基础上增加了平衡轴机构，曲轴箱进行了重新设计，箱体结构布局方面发生了一些变化，导致曲轴箱整体的强度分布也会相应地发生改变，这就需要对曲轴箱的强度进行分析，以确定新箱体方案是否还能达到材料的强度要求。
摩托车发动机曲轴箱比较特殊，结构紧凑，除曲轴连杆机构外，传动齿轮系统也布置在曲轴箱内，使得箱体的受力状况比较复杂,承受曲轴、传动轴等部件交变的、动态的作用力，为了更真实、更准确的模拟曲轴箱的受力状况，此处采用了非线性混合多体动力学软件Excite PU,对发动机箱体在台架试验状态下的强度进行了分析。
2 曲轴箱分析动力学模型2．1材料定义根据发动机的设计资料，确定曲轴箱强度分析中涉及的几种材料属性定义，如表1所示：表1 计算模型中采用的材料参数2．2模型单元定义：模型中采用的坐标类型是传统的直角坐标，其中：X方向：曲轴扭矩输出端指向磁电机端；Y方向：垂直气缸中心和曲轴中心；Z方向：沿气缸中心，由曲轴指向缸头。
为了分析更接近于实际发动机，建立了缸体模型，由于此次分析重点是曲轴箱体，缸体、缸头部分进行了简化处理，建立的是简易的气缸体模型，简易缸体与曲轴箱的接合及连接螺栓位置与实际缸体一致，以保证发动机工作时缸内爆发压力产生的作用力能正确传递到主轴承和箱体上。
箱体网格采用四面体单元，单元数：562911，节点数：148248，平衡轴整体采用六面体单元，曲轴轴段部分采用六面体单元，曲柄臂部分采用四面体单元，整个箱体及曲轴、平衡轴网格如图1所示。
基于Hyperworks摩托车轮毂90度动态冲击仿真与测试对标的研究与应用
图 4 胎压模块用户界面
格，再由面网格生成体网格。先划分正三角形面网格单元，面网
格单元质量得到保证后，生成四面体网格单元。根据行业标准及
产品几何尺寸，确定轮毂模型选择单元边长为 3mm 的正三角形
网格进行划分，半圆柱压块因结构简单，且为非研究对象，选择
20mm 的四边形网格单元进行划分。
对一些可能发生局部应力较大的细节采用更小尺寸三角单
M 管理及其他 anagement and other
基于 Hyperworks 摩托车轮毂 90 度动态冲击仿真与测试 对标的研究与应用
梁玉红，王志方，王圣梁
（万丰奥特控股集团有限公司，浙江 新昌 312580）
摘 要 ：当前在摩托车轮毂行业，动态冲击仿真多用静态线性方法分析，边界条件与实际试验差别比较大，本文以铝合金材料非 线性理论作为依据 [1]，结合动态有限元仿真技术，使用 Radioss 对某款铝合金轮毂进行动态冲击分析，并通过试验验证了该方法的
(MPa)
(MPa)
2.69×10-9
69
0.33
240
180
118
2.3 边界条件 (1) 约束。约束轮毂中心孔全部自由度，约束冲锤除冲击方
向外的所有自由度，保证冲锤只在冲击方向运动。 （2）载荷。重锤实际高度为轮胎上方 ：150mm 处 ；根据自由
落体运动，冲锤整体接触到轮胎时刻初速度 V=，为 1714.64mm/ s，主锤重量 285kg, 副锤重量 40kg, 主锤和副锤之间采用 1D spring 单元模拟弹簧，刚度 K 为 600N/mm。冲锤接触轮胎后的速度变 化如图 3 所示。
试验要求为轮胎胎压 288kPa, 本次分析模型通过 Radioss 模 块下的 airbag 气囊模拟胎压 [4]，胎压模块界面如图 4 所示。
基于Hypermesh的某车型后扭梁强度分析
基于Hypermesh的某车型后扭梁强度分析摘要：本文针对某车型开发过程中，后扭梁出现的失效问题进行分析对比，查找出对应的失效工况。
将工况下载荷输入至Hyperworks后，使用Hyperworks中的OptiStruct进行解算，对比实际工况下失效位置，从而进行分析优化，并得出最终合格模型。
解决失效问题。
关键词：后扭梁；失效分析；优化Failure analysis and optimization of post-torsion beam based on HyperworksAbstract: this paper analyzes and compares the failure problem of the rear twisted beam in the development process of a vehicle model, finds out the corresponding failure condition, inputs the load under the working condition to Hyperworks, USES OptiStruct in Hyperworks to solve the problem, compares the failure position underthe actual working condition, and then makes analysis and optimization, and obtains the final qualified model.Solve the failure problem.1.引言后扭梁是目前汽车市场上非独立悬挂系统中常用的零部件，由于其结构较为简单，制造成本较低，获得各大汽车厂商的青睐。
扭力梁常用结构由衬套安装套管、左右纵臂、弹簧托盘、减震器安装支架、横梁、扭杆等部件焊接、电泳、压装完成。
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HyperMesh在摩托车曲轴箱强度分析中的应用
赖晓丽陈光毓阳峰
(中国嘉陵工业股份有限公司技术中心)
摘要：本文以某摩托车发动机曲轴箱为例，采用HyperMesh强大的前处理技术，对曲轴箱、曲轴、平衡轴等部件进行了网格划分，定义计算所需的约束和属性，结合有限元软件和发动机多体动力学软件，对曲轴箱的强度进行了分析计算，并进行了实验验证。
关键词： HyperMesh 摩托车曲轴箱强度
1概述
该项目发动机曲轴箱是在原量产发动机的基础上进行了改进设计，箱体结构布局方面发生了一些变化，导致曲轴箱整体的强度分布也会相应地发生改变，需要对曲轴箱的强度进行分析，以确定新箱体方案是否还能达到材料的强度要求。
摩托车发动机曲轴箱是左右箱体结构，布局紧凑，除曲轴连杆机构外，传动齿轮系统也布置在曲轴箱内，使得箱体的受力状况比较复杂,承受曲轴、传动轴等部件交变的、动态的作用力，计算中采用Nastran有限元软件对零部件网格进行缩减和应力恢复，应用Excite软件进行多体动力学分析，为达该计算要求，需要对曲轴箱、以及曲轴系统、平衡轴进行网格划分和约束定义等，这对前处理提出了很高的要求，这里采用了Altair公司前处理功能强大的HyperMesh软件，充分保证了项目的后续计算精度和效率。
2前处理
2．1网格划分
摩托车曲轴箱包括左右两块箱体，箱体内除布置曲柄连杆机构、动平衡机构外，还包括传动系统，箱体结构紧凑，形状复杂，网格划分要求高，为了分析更接近于实际发动机，还建立了缸体模型，由于此次分析重点是曲轴箱体，缸体、缸头部分进行了简化处理，建立的
是简易的气缸体模型，简易缸体与曲轴箱的接合及连接螺栓位置与实际缸体一致，以保证发动机工作时缸内爆发压力产生的作用力能正确传递到主轴承和箱体上。
曲轴箱体网格采用四面体单元，单元数：562911，节点数：148248。
为方便在后续计算中定义约束和加载，曲轴箱主轴承座嵌套网格处理为周向均匀分布，并按顺序renumber节点号，气缸缸套沿气缸侧向力方向均匀分布单元节点，如图1所示。
由于要考虑主、副轴轴承作用力，在曲轴箱左右轴承孔处定义rbe2点，如图2所示。
图1 主轴承嵌套和气缸套网格
图2 主、副轴轴承孔RBE2定义
曲轴轴段部分及平衡轴由于几何比较规则，并且为更方便定义约束和载荷，划分成六面体网格，曲柄臂部分采用四面体网格。
曲轴、平衡轴网格如图3、图4所示。
图3 曲轴网格
图4平衡轴网格
发动机的悬挂模拟螺栓连接方式，对悬挂螺栓进行全约束，和发动机台架试验的悬挂状态保持一致。
如图5所示
图5 箱体悬挂方式定义
2．2曲轴箱材料定义
根据发动机的设计资料，确定曲轴箱部分涉及的几种材料属性，如表1所示：
表1 曲轴箱部分的材料参数
3边界条件
3．1 气缸爆发压力
发动机工作时气缸爆发压力是发动机的主要激励力来源，通过曲轴连杆机构直接传到主轴承处，另外作用在缸头的压力通过缸体与箱体的连接也传到了箱体上，所以对发动机缸内爆发压力进行比较准确的定义。
3．2 传动轴轴承力
由于在摩托车发动机曲轴箱内布置了动力传动轴，传动轴轴承处的载荷也是发动机工作时箱体的重要作用力，有条件时应考虑该边界条件。
计算中在主副轴安装孔处加载了发动机8000rpm时轴承处的载荷曲线，包括左右轴承支承两个方向作用力。
4有限元及动力学计算
为更真实地模拟主轴承处的载荷，曲轴箱、曲轴和平衡轴都作为弹性体处理，这样在计算中可同时考虑箱体和曲轴、平衡轴的弹性变形相互作用，并且各轴承处采用了非线性弹簧/阻尼耦合的连接处理方式。
曲轴箱、曲轴和平衡轴采用有限元软件Nastran进行了模态缩减，得到Excite PU所需的子结构矩阵。
由于此次分析的重点是箱体，活塞和活塞销没定义为3D模型，只作为一个质量单元加在连杆的小头上。
通过模拟发动机最大功率点、最大扭矩点及最高转速工况发现，箱体在最大转速工况下的应力状况最恶劣，因此特别对该工况进行了详细分析计算。
5分析结果
经过发动机动力学计算，通过对曲轴箱的动应力恢复，可得到箱体各部分的应力分布结果，本次分析计算了两个工作循环，为了得到更稳定的发动机运行数据，结果采用的是第2个循环数据，即从720degCA至1440degCA。
图7中所示是发动机在8000rpm，即该发动机的最高转速，曲轴转角745deg时的箱体应力分析情况，这也是该转速下最大的应力分布时刻，从图中可看出，该时刻下的最大应力为72.675MPa，在悬挂点处。
图8所示是曲轴转角745deg时左、右箱体内侧的应力分布情况，从图中可看出，曲轴箱在最高转速时的应力不超过80MPa，低于箱体材料(YL112)240MPa的强度极限，符合曲轴箱的强度要求。
图7 曲轴箱745deg时整体应力分
图8 左、右箱体745deg时内侧应力分布
目前该曲轴箱已通过台架可靠性试验，箱体没有出现强度问题。
6结束语
通过这次分析任务，得到以下结论：
a．经过曲轴箱动力学分析，从箱体动应力结果可知该曲轴箱设计能够满足材料的强度要求。
b．采用Altair公司的HyperMesh软件进行前处理，为曲轴箱的强度提供了可靠的质量和时间保障，在CAE分析过程中，选择合适的前处理软件，将会起到事半功倍的效果。
7参考文献
[1] HyperMesh User’s Manual
[2] Excite Power Unit UsersGuid
Application of HyperMesh In Strength Analysis of Crank Box of Motorbike
Lai Xiaoli Chen Guangyu Yang Feng
摘要：本文以某摩托车发动机曲轴箱为例，采用HyperMesh强大的前处理技术，对曲轴箱、曲轴、平衡轴等部件进行了网格划分，定义计算所需的约束和属性，结合有限元软件和发动机多体动力学软件，对曲轴箱的强度进行了分析计算，并进行了实验验证。
Abstract: In this paper HyperMesh is used to generate mesh of crank, crank box and balance axle. Part property and constraints needed are also defined within HyperMesh. A strength analysis is conducted combine with MBD software. Strength of crank box is analysised and the analysis is checked by test.
Key words: HyperMesh Motorbike Crank box Strength。