某款空滤器的模态分析与改进.pdf

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1、汽车实用技术2017年第l期设{十研究AuTo疆oBILEAPPLIEDTEcliNOLoGY2017‘羹b．。i’10．16638／j．cnki．167卜7988．2017．02．005某款空滤器的模态分析与改进康江波，李立波(安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601)摘要：空滤器在工作过程中会产生较大的振动，同时受到来自发动机等激振源的激励，会产生严重的振动响应，引起空滤器的开裂损坏和疲劳失效，同时这也是汽车的主要噪声源之一。因此，在设计过程中必须对滤清器进行模态分析，获得其固有频率，改进其设计，以减少其产生的振动与噪音。利用cAE软

2、件建立某型汽车空滤器有限元模型，进行模态分析，得到分析结果。最后对结果进行了分析和评价，为改进和优化空滤器外壳结构提供参考和理论依据。关键词：空滤器；固有频率；有限元；模态分析中图分类号：U463．8文献标识码：A文章编号：1671—7988(2017)02—14一03ModalanalysisandimproVementofanairfilterKangJian曲o，LiLibo(AnhuiJian曲uaiAutomobileGroupco印．，Ltd．，A讪uiHefei230601)Abstract：Theair6lterwillcausel

3、argevibrationintheworkingprocess，atthesametimebytheengineexcitationexcitation，theVibrationresponsecausedse“ousdamage，crackingfailureofairfiIterandfatigue，whichisalsooneofthemainnoisesourceofautomobile．Therefore，inthedesignprocess，itmustbecarriedoutonthenhermodalanalysistoobtai

4、nitsnatural行equency’andimpfoVeddesigntoreduGevibrationandnoise．ThefiniteelementmodelofacenaintypeofautomobileairfilterisestablishedbyCAEsoftware，andthemodalanalysisiscarriedout，andtheresultsareanalyzed．Finally，theresultsareanalyzedandevaluated，whichprovidesrefbrenceandtheoreti

5、calbasisfortheimprovement扭doptimizationofthefiltershellstmcture．Keywords：Airnlter；Naturalfrequency；Finiteelement；ModalanalysisCLCN0．：U463．8DocumentCode：AArticleID：167l-7988(2017)02-14—03引言汽车进气系统的主要功能是向发动机提供清洁、干燥、温度和压力适当的空气，以最大限度地降低发动机磨损并保持最佳的发动机性能。空滤器作为其中重要的组成部分，主要是过滤空气中的灰尘和固体

6、颗粒，降低发动机的磨损。空滤器的设计一般也是进气系统设计的一大重点、难点。开发空滤器除了考虑本身功能性要求外，还应把空滤器壳体模态考虑到位，防止空滤器模态频率及振型与整车不匹作者简介：康江波，(1986一)男，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。主要从事动力匹配研究。配，后期由于震动问题造成空滤器过早开裂，影响使用寿命。某款空滤器开发过程中，为了了解和评价该空滤器模态频率及振型是否满足整车要求，我们对结构进行了CAE分析研究，发现模态偏低。同时通过优化，确定整改方案，使得空滤器壳体模态达到目标值。1、现状描述为了满足某轻型客车开发需要，新开发匹配一

7、款空滤器，根据整车提供的布置空间，空滤器设计成方形结构，主要由上壳体、下壳体和滤芯三部分组成。安装点由于布15汽车实用技术2017年第2期置受限，没有设计成常用的多个安装支脚的方式，而是布置在空滤器下壳体的底面，这样的布置是否合理有效，能否满足空滤器模态频率及振型要求，需要进一步的CAE分析。2、有限元分析2．1有限元模型建立根据数模建立有限元分析模型，如图1所示，壳体采用SHELL单元离散，质量采用c0NM2单元分布在壳体表面，空滤器总成质量为2．4埏，分析中使用的软件有ANSA、NASTRAN和HYPERVIEW。图2空滤器分析边界条件示意图2

8、．3参数确认空滤器材质为PP．T30，弹性模量2600MPa，泊松比0．39，密度1．29／cm3。2．4分析结果空滤器壳