商用车压铸铝合金冷凝器支架优化设计
2021-10-26刘娇霞张烈明王春迎
机电产品开发与创新 2021年5期
刘娇霞, 崔 震, 张烈明, 王 娜, 王春迎
(浙江飞碟汽车制造有限公司五征分公司 汽车研究院, 山东 日照 276800)
0 引言
随着运输行业的快速发展, 载货汽车的销量也大幅增长。同时节能减排的环境保护理念不断发展,对于汽车轻量化的要求越来越高[1],因此各大车企纷纷花大力气节能降耗。汽车轻量化无疑是实现节能降耗的主要途径之一。冷凝器是空调系统重要组成部分,其强度、刚度、稳定性等性能对于整车冷却功能的正常使用有着基础性影响[2],合理的冷凝器支架结构, 会有效的保证冷却系统功能的高效使用[3]。同时进行材料和结构的优化能够获得更多的降重空间[4]。 传统的冷凝器多为Q235A 材料冲压成型,振动明显,且容易发生断裂。结构的失效大多发生在应力集中区域。 本文利用Hypermesh 软件采用拓扑优化的方法全新设计YL104 压铸铝合金冷凝器支架,同时综合考虑其它相关性能要求,去除多余材料使材料合理分布。不仅有效的降低应力集中从而减轻了支架重量, 同时提升了刚度、模态、强度等性能,对于商用车轻量化设计具有重要的指导意义。
1 原结构冷凝器支架强度、刚度、模态分析
1.1 基础载荷获取
冷凝器支架所承载的冷凝器总成重量为7.335kg,因此支架所承受的力为73.35N。 冷凝器总成的质心坐标为(-674.289,566.716,-170.115)(基于整车坐标系)。
1.2 工况研究
1.2.1 五种典型工况
根据冷凝器支架实际的载荷情况,选取冲击、加速、后退、左转、右转五种典型工况进行冷凝器支架的CAE 分析,具体工况描述参见表1。……
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