HyperWorks在汽车排气系统开发中的应用.pdf

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1、FOCUS技术聚焦摘要：先于设计预测结构的性能是仿真分析的热点，这样可以提前暴露设计问题，大幅提高效率，缩短开发周期。为了先于设计预测汽车排气系统的NVH性能，该文利用HyperWorks仿真软件平台，按照预估的设计方向更新上一代车型排气系统的模型，再对新模型进行NVH仿真分析。结果表明：根据分析结果可以很好地预测排气系统的NVH性能．对汽车排气系统的改进设计工作具有指导意义。关键词：汽车排气系统：先于设计；NVH；HyperWorksHyperWorksApplicationinVehicleExhaustSystemDevelopmentAbstract：

2、“BeforeDesign”isahotspotinsimulationanalysis，becauseitcanexposethedesignprobleminadvance，improveefficiencygreatly，reducingtheperiodofdevelopment．InordertopredictNVHperformanceoftheexhaustsystembeforedesign，usingHyperWorkssoftwareplatformtoupdatethemodelofexhaustsystemandanalyzenewmo

3、delNVHsimulationisdescribedinthispaper．TheresultsshowthatNVHperformanceoftheexhaustsystemispredictedbasedontheresultofsimulationanalysis，whichwillprovidetheguidelinefortheimprovementofexhaustsystem．Keywords：Vehicleexhaustsystem；Beforedesign；NVH；HyperWorks某换代车需要修改排气系统。HyperWorks仿真软件平

4、台中的HyperMesh可以利用原排气系统的模型，将其更新成换代车排气系统的模型，实现先于设计进行NVH仿真分析，这样可以大幅提高工作效率，缩短开发周期。HyperMesh有丰富的网格处理功能，可以将网格进行拉伸、平移及删除等操作，特别是Morph功能，可以完成更高阶的网格变形，例如修改排气系统管路的半径。这些实用的功能可以帮助工程师将网格变形成设想的形式。因此，利用这些功能可以完成先于设计预测排气系统的NVH性能。文章介绍了某车型应用此方法预测排气系统NVH性能的过程。1建立有限元模型1．1动力总成和悬置的建模动力总成和悬置对排气系统的NVH性能影响很大，因

5、此分析模型必须包括动力总成和悬置。由于分析的对象是排气系统，因此并不需要建立详细的动力总成和悬置，将动力总成简化成质心，悬置简化成弹性单元即可。这部分建模需要的数据包括：1)动力总成质量；2)一18一动力总成质心位置；3)动力总成惯性矩阵；4)各悬置弹性中心点位置；5)每个悬置弹性中心点各方向刚度。得到这些数据后，建立CONM2单元模拟动力总成，建立长度很短的CBUSH弹性单元模拟悬置。再用RBE2刚性单元，将CONM2单元与每个CBUSH单元的一个节点相连，另一个节点全约束。某车型动力总成和悬置模型图，如图l所示。I．1{【卜11(：()NM2t：BLJSI

6、1．2更新排气系统模型图2示出排气系统管路变更示意图。因为某车型中央通道的改动，需要将弯曲的管路改成直线。具体变更过程分2步进行：1)将图2中红线之间的网格删除；第8期2)使用2D一>ruled功能，即可创建新的单元，使弯曲的管路变成直线111。第2步的过程，如图3所示。●—■tI⋯。二二二?’．：：一⋯⋯-_●⋯为了改善排气背压，需要更改排气系统管路的直径，使用常规的网格修改很难完成这样的改动，但是HyperMesh的Morph功能可以轻松地完成，具体的操作方法如下。1)进入Tool一>HyperMorph一>domains，操作界面，如图4所示。选择“cr

7、eate”，下拉菜单切换成“2Ddo—mains”，将“allelements”切换成“elems”，选中管路的单元，勾选“partition2Ddomains”选项，最后点击“create”，2Ddomains创建完成。点击“return”。2)进入Tool一>HyperMorph一>Morph，操作界面，如图5所示。选择“alterdimensions”，下拉菜单切换成“radius”，“radius=”输入新管路的半径，“centercalcula—tion”选择“byedges”，“domains”选取图5箭头标示的domain。点击“morph”，管

8、路的半径即变成输入的值。=：：二L竺J