基于ANSYS的轿车引擎盖有限元分析.pdfVIP

汽车车身结构与设计

课程设计

题目基于ANSYS的轿车引擎盖

有限元分析

前言

有限元分析利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟。还利用简单而又

相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实

系统。

有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由

许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）

近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题

的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。

由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各

种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。

有限元分析的常用软件是ANSYS。ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、

声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公

司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，

如Creo,NASTRAN,Alogor,I－DEAS,AutoCAD等，是现代产品设计中的高级

CAE工具之一。

ANSYS的技术涵盖多个学科领域。不论是需要结构分析、流体、热力、电磁

学、显式分析、系统仿真还是数据管理，ANSYS的产品均能为各个行业的企业取

得成功助一臂之力。ANSYS在所提供的工程仿真工具的广度和数量上堪称绝无仅

有。

ANSYS的成套产品极具灵活性。不论是为企业中新手还是能手使用；是单套

部署还是企业级部署；是首次通过还是复杂分析；是桌面计算、并行计算还是多

核计算，这一工程设计的高扩展性均能满足当前与未来的需求。ANSYS是唯一一

家能提供客户所需能力水平的仿真软件供应商，而且能随此类需求的发展无限扩

展。

引擎盖的作用有空气导流，保护发动机及周边管线配件，美观，辅助驾驶视

觉，防止意外，特殊用途平台等。

引擎盖在汽车车身结构中起着重要作用，有必要使用有限元法对其进行分

析，使其达到应有的最佳性能。

目录

1、引擎盖结构及作用1

2、用PRO/E对引擎盖建模1

3、引擎盖有限元分析4

3.1启动Workbench并建立分析项目4

3.2导入引擎盖4

3.3添加材料库5

3.4划分网格5

3.5施加固定约束5

3.6结果后处理6

3.7求解并显示求解结果6

1、引擎盖结构及作用

引擎盖通常是一整块钢板整体一次冲压成型的壳体结构。

引擎盖的作用主要有：

1、空气导流。对于在空气中高速运动物体，气流在运动物体周边产生的空

气阻力和扰流会直接影响运动轨迹和运动速度，通过引擎盖外形可有效调整空气

相对汽车运动时的流动方向和对车产生的阻碍力作用，减小气流对车得影响。通

过导流，空气阻力可分解成有益力，力高前轮轮胎对地的力量，有利于车的行驶

稳定。流线型引擎盖外观基本是依照这个原理设计的。

2、保护发动机及周边管线配件等。引擎盖下，都是汽车重要的组成部分，

包括发动机、电路、油路、刹车系统以及传动系统等等。对车辆至关重要。通过

提高引擎盖强度和构造，可充分防止冲击、腐蚀、雨水、及电干扰等不利影响，

充分保护车辆的正常工作。

3、美观。车辆外观设计是车辆价值的一个直观体现，引擎盖作为整体外观

的一个重要组成部分，有着至关重要的作用，赏心悦目，体现整体汽车的概念。

4、辅助驾驶视觉。驾驶员在驾驶汽车过程中，前方视线和自然光的反射对

驾驶员正确判断路面和前方状况至关重要，通过引擎盖的外形可有效调整反射光

线方向和形式，从而降低光线对驾驶员的影响。

5、防止意外。引擎工作在高温高压易燃环境下，存在由于过热或者是原件

意外损坏而发生爆炸或者是燃烧、泄露等事故，引擎盖可有效阻挡因爆炸引起的

伤害，起到防护盾作用。有效阻隔空气和阻止火焰的蔓延，降低燃烧风险和损失。

6、特殊用途平台。特种车辆中，有利用高强度引擎盖作为工作平