多锥型铝合金发动机罩盖的结构设计.pdf

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1、机械设计与制造第2期80MachineryDesign&Manufacture2014年2月多锥型铝合金发动机罩盖的结构设计韩淑洁t，魏民祥(1．青岛远洋船员职业学院机电系，山东青岛266071；2．南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要：针对轻量化设计中铝制梁式发动机罩盖在发动机盖到发动机舱之间的硬点距离小于75mm时，不能满足碰撞时行人安全保护的问题，设计开发了多锥形结构的铝合金发动机罩盖。运用非线性有限元法，在ANSYS中分别建立了行人头块、发动机罩盖内板和外板的有限元模型。对多锥型铝制发动机盖的性能进行了人一车碰撞仿真分析，结果

2、表明：新设计的多锥型铝制发动机盖可以在发动机罩盖到发动机舱之间的硬点距离不小于62mm的情况下，可以满足行人碰撞安全保护，提高了人一车正面碰撞时汽车的被动安全}生。关键词：多锥型发动机罩盖；铝合金罩盖：轻量化设计；行人安全保护中图分类号：TH16；U463．83+3文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)02—0080—04TheStructuralDesignofMulti-ConeTypeAIuminumAlloyEngineBonnetBasedonFiniteElementMethodsHANShu-jie，WEIMin

3、-xiang(1．QingdaoOceanShippingMarinersCollege，ShandongQingdao266071，China；2．NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，JiangsuNanjing210016，China)Abstract：Aimingat^eproblemthatoncecrashingteengine—bonnetcan’tprotectthepedestrianefectivelywhenthehard—points-distancebetween

4、engine-bonnettOengine-compartmentWaslessthan75mm，multi-cone-typeinnerplateWasdesignedanddeveloped．Thefiniteelementmodelofpedestrianheaderblock，enginebonnetinnerandouterplateWascreatedrespectivelyusingthefiniteelementmethods．Thepedestrian~vehiclecrashsimulationanalysisWasper

5、formedonthemulti—cone-typealuminumenginebonnet．Theresultsshowthatmulti-cone-typealuminumenginebonnetCanmeetthepedestriansafetyprotectionstandardwhenthedistancebetweenbonnetouterandthehardpointsinsidelessthannotlessthan62mm，andcanimpr~ethepassivesafetyofpedestrian-vehielefro

6、ntalcollision．KeyWords：Multi-Cone-TypeEngineBonnet；AluminumEngineBonnet；LightweightDesign；PedestrianSafetyPro-tection1引言量、结构创新等；(3)先进的制造加工技术，例如成型技术、连接技术、表面处安全、节能、环保已成为当今汽车发展的三大主题。随着汽理技术。车保有量的增加，道路交通事故逐年上升，已成为全球范围的一我国汽车轻量化设计水平与国际先进水平存在较大的差大公害，如何保证人一车碰撞过程中行人的安全，减少事故造成的距，我国轻量化

7、设计还处于简单的材料替换阶段，大都采用铝材损失，也是汽车设计研究的～大课题。同时，随着人们对于车辆舒代替钢材来实现轻量化设计。对于结构的轻量化设计和先进加工适性和安全『生要求的不断提高，现代汽车车型逐渐向偏大偏重方技术还不是很成熟。向发展，这就导致燃油消耗量的增加。据统计，若汽车整备质量每增加100kg，百公里油耗会提高(0．3～0．6)Lt1。因此汽车的轻量化发动机罩盖的优化设计对于提高汽车正面碰撞的被动安全设计对节能减排具有非常重要的意义。性能具有重要作用。在ANSYS中建立了行人头块、发动机罩盖汽车的轻量化设计是指在保证汽车的强度刚度和

8、安全性能内、外板的有限元模型，运用非线性有限元法仿真分析了人一车碰的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力撞时钢制发动机罩盖对行人头部的安全保护作用