陈凯

摘要：发动机风扇因其在冷却系统中的重要性而备受关注，但扇叶的断裂也使设计者备受困扰，同时给使用者也带来诸多的麻烦。针对以上问题，在HyperMesh中首先对风扇进行前期的几何处理、网格划分、以及静力学分析和模型优化析最后通过模态分析对优化后的模型进行验证等完成发动机冷却风扇的有限元分析，结果表明：模态分析的前六阶的振动频率和主振型都比较稳定证明优化的可行性。进而提高风扇的静力学性能，改善风扇的工作质量。

Abstract： The engine fan has attracted much attention because of its importance in the cooling system， but the fracture of the fan blade also troubles the designer， and also brings a lot of trouble to the user. In view of the above problems， in HyperMesh， the fan is firstly subjected to geometric processing， meshing， static analysis and model optimization analysis， and finally the optimized model is verified through modal analysis to complete the finite element analysis of the engine cooling fan. The results show that the first six vibration frequencies and main vibration modes of the modal analysis are relatively stable， which proves the feasibility of optimization. In turn， the static performance of the fan is improved， and the working quality of the fan is improved.

关键词：HyperMesh;汽车发动机冷却风扇;模态分析;振动频率;主要振型

Key words： HyperMesh;automobile engine cooling fan;modal analysis;vibration frequency;main vibration mode

中图分类号：U463.32                                   文献标识码：A                                文章編号：1674-957X（2021）02-0024-02

0  引言

随着科技的发展汽车在我们的生活中扮演着越来越重要的角色，这也就要求着汽车必须具备更加优秀的性能，其中冷却系统优劣至关重要;但发动机风扇的断裂问题长期困扰使用者和厂家，国内外专家也对此做了大量的研究。1997年S.Moreau等[1，2]首次应用流体力学展开对发动机风扇的研究，大大的缩短了开发时间;1999年Roy.S等[3，4]应用CFD技术对优化后的七叶风扇进行仿真，验证了有限元方法的有效性;2003年王学辉等[5]应用CFD技术对风扇进行数值模拟，证明了CFD技术有效改善风扇系统的设计;本研究通过应用限元分析软件HyperMesh对风扇进行几何处理、网格划分、以及静力学分析和优化等完成发动机冷却风扇的有限元分析提高风扇的力学性能。

1  发动机冷却风扇有限元模型

在三维建模软件Catia中完成发动机冷却风扇的建模，通过HyperMesh的专门接口导入模型文件，可以确保该模型不会出现失真现象。……