兰天亮++张晓文++张玺斌

一、引言

本文以LSdvna软件为分析工具，对某款新车引擎盖在相关工况下的关闭过程进行冲击分析。通过分析引擎盖在关闭过程中与前组合灯、前格栅之间有无干涉，来判断引擎盖与前组合灯、前格栅之间的设计方案是否合理，并据此确定相关的设计方案。从而缩短了新车的开发、验证周期。

二、引擎盖关闭过程的冲击分析

1.引擎盖关闭过程分析的模型建立

本文利用HyperWorks软件对引擎盖总成、引擎盖铰链、散热器支撑总成、引擎盖锁和引擎盖缓冲块等零部件采用壳单元进行网格划分，可得187，000个单元。引擎盖关闭过程分析的有限元分析模型如图l所示。

2.引擎盖关闭过程的冲击分析

本文首先在两种工况下对引擎盖关闭过程进行冲击分析，其一是引擎盖从距离引擎盖锁300mm处自由下落；其二是引擎盖从距离引擎盖锁798mm处（引擎盖全开状态）自由下落。引擎盖关闭过程冲击分析工况示意图如图2所示。其中，分析工况1是为了验证引擎盖在评价标准高度关闭时的运动情况，分析工况2是为了验证引擎盖在极限位置关闭时的运动情况。

定义完成零部件的材料属性、约束之后，将引擎盖的重力以重力加速度的形式施加到引擎盖上，然后采用LSdyna R6进行引擎盖关闭过程的冲击分析。两种工况下的分析结果如图3所示。

通过以上分析可知，在工况l的仿真过程中，引擎盖前边缘与前格栅及大灯之间未产生冲击接触（最小间隙在引擎盖前边缘中部与前格栅之间，大小为2mm）；在工况2的仿真过程中，引擎盖前边缘中部与前格栅之间有接触产生，二者之间的干涉距离并不大（约0.2mm左右），而工况2中，引擎盖前边缘左右侧并未与前组合灯之间产生冲击接触，但最小间隙较小（约为1mm左右）。综合分析结果可知，在综合考虑引擎盖、前组合灯、引擎盖锁等零部件的制造误差和装调误差，以及散热器支撑支撑的焊接误差，引擎盖关闭过程中的最小理论间隙1mm较小，为避免引擎盖在关闭过程中与前组合灯产生干涉，致使前组合灯损坏，引擎盖在关闭过程中与前组合灯之间的最小间隙应保证在4mm以上。

三、引擎盖与前组合灯运动间隙的改善方案分析及确定

1.引擎盖与前组合灯之间运动间隙改善方案的运动分析

影响引擎盖前边缘过关量（过关量是指引擎盖在关闭过程中超过其设计位置的最大距离）的主要因素有很多，基于该车型的实际情况可做简单调整的因素主要有：上移引擎盖锁U型槽和调整引擎盖橡胶缓冲块的高度、刚度。如图4-6所示。

基于以上两种调整因素，制定了改善方案。

（1）基于引擎盖锁锁体U型槽上移的改进。

引擎盖锁锁体U型槽上移3mm，其锁死位置不变，同时，中部缓冲块增长3mm。该方案的运动分析示意图如图7所示。

（2）基于引擎盖锁锁体U型槽上移和缓冲块刚度的共同改进。

引擎盖锁锁体U型槽上移3mm，同时，中部及左右缓冲块刚度由IOON/mm变为200N/mm或300N/mm。该方案的运动分析示意图如图8所示。

（3）在方案2的基础上增长左右缓冲块的高度。

在方案2的基础上分别对刚度为K=1OON/mm和K=200N/mm方案的左右缓冲块增长5mm。该方案的运动分析示意图如图9所示。

2.改善方案运动分析的结果分析

结合上述工况1、工况2的分析结果，在此仅分析工况2时的运动情况。根据对以上各改善方案的运动分析，现将结果汇总如下。

（1）引擎盖与前组合灯配合区域的运动间隙情况，分析区域示意如图10所示。

在分析区域选取5个关键点（如图8所示）进行运动间隙分析，各点在相关改善方案下的运动间隙情况如表l所示。

（2）引擎盖与前格栅配合区域的运动间隙情况，分析区域示意如图11所示。

在分析区域选取5个关键点（如图11所示）进行运动间隙分析，各点在相关改善方案下的运动间隙情况如表2所示。

综合表1和表2的分析结果可知，只有方案3中的K=200N/mm是可行的，即引擎盖锁锁体的U型槽上移3mm、3个引擎盖缓冲块的刚度由IOON/mm变为200N/mm，且左右缓冲块的高度增加5mm、中部缓冲块高度增加3mm方案是可行的。

四、结语

本文运用LS-dyna软件对某一款新车的引擎盖关闭过程进行了冲击分析，并依据分析结果来判断设计方案的可行性。针对初期设计方案的不足，提出了有效的改善方案。从而缩短了新车的开发周期及验证周期。为新车在进行前端模块设计时，提供了一种很好的设计验证方法。