基于ABAQUS的某SUV引擎盖力学性能仿真与试验研究

谢绍龙

摘 要：引擎盖是SUV车型车身结构重要组成部件，对整车综合结构性能有重要影响，文章针对某SUV引擎盖系统部件进行了模态和刚度CAE分析和研究，然后进行了台架强度工况测试，CAE分析和台架试验结果表明，此SUV引擎盖的力学性能满足目标要求。

关键词：引擎盖;强度;力学性能

中图分类号：U467  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）19-179-03

Simulation and experimental study on mechanical performance of an

SUV hood based on ABAQUS

Xie Shaolong

（ Product Development & Technical Center， JiangLing Motors Co， Ltd， Jiangxi Nanchang 330001 ）

Abstract： The engine hood is an important part of the body structure of SUV， which has an important impact on the performance of the whole vehicle. In this paper， the mode and stiffness of the hood system of an SUV are analyzed and studied by CAE， and then the bench strength test is carried out. The results of CAE analysis and bench test show that the mechanical properties of the hood of SUV meet the target requirements.

Keywords： Hood; Strength; Mechanical performance

CLC NO.： U467  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）19-179-03

引言

隨着国家经济高速发展，人民的生活水平日益提高，乘用车尤其SUV销量也得到快速发展，与此同时，人们对于SUV的舒适性要求也越来越高。汽车引擎盖作为车身结构的重要组成部分，其外部造型、内在零部件模态NVH性能和刚强度及匹配度等需满足整车性能要求[1-3]，故研究引擎盖力学性能具有重要的价值和意义。

本文研究源于某新平台SUV需开新造型引擎盖，需确保其结构刚强度力学性能满足设计目标要求，通过有限元方法，基于Hyperworks及ABAQUS软件，对某城市型SUV引擎盖进行了模态和刚度CAE分析，同时结合台架试验，进行了引擎盖台架强度试验，CAE分析结果和台架测试结果表明此车型引擎盖力学性能满足设计目标。

1 引擎盖CAE模态分析

1.1 引擎盖FEA模型

本文采用有限元软件Hyperworks对某乘用车SUV引擎盖系统进行了建模，网格大小为5mm，材料为DC系列钢材，模型质量为20kg，有限元模型如图1。

1.2 引擎盖CAE约束模态分析

本文分析了引擎盖约束模态性能，边界条件如图2，约束铰链点和锁扣位置及左右橡胶垫自由度，提取前4阶模态。

本文按照上述工况条件，得到如图3所示的引擎盖约束模态分析结果，其中1阶模态为29.9Hz，第2阶模态频率为37.4Hz，第3阶模态频率为40.6Hz，第4阶模态频率为57.7Hz，避开了发动机怠速频率26.7Hz，满足设计目标。

2 引擎盖CAE刚度分析

本文对引擎盖进行了CAE扭转刚度分析，约束铰链全部自由度及左侧点Z向自由度，分别在左右侧在引擎盖角点往里面偏1英寸的地方施加-Z向180N的力，边界条件如图4。

本文按照上述加载条件，得到引擎盖自重状态下位移结果如图5所示，左侧位移为4.25mm，右侧位移为4.23mm，二者接近，自重状态下，引擎盖受力均匀。

本文按照上述加载工况，得到图6刚度分析结果，Z向180N下，左侧位移为20.77mm，右侧为20.71mm。表1显示引擎盖加权位移都小于目标值80mm，刚度都满足设计目标要求。

3 引擎盖台架强度耐久试验分析

本文对某SUV引擎盖进行了强度试验，引擎盖从完全锁上位置打开到最大位置，再以34J的能量关闭至锁止状态，进行2600次循环，试验装置如图7所示。

本文按照上述试验条件，得到图8所示的试验结果，显示引擎盖连接耐久强度满足设计要求，与CAE分析结果呈现一致对标通过。

4 结论

本文基于ABAQUS有限元仿真分析软件，对某乘用车SUV引擎盖进行了CAE约束模态、和扭转刚度分析，同时

结合台架试验，进行了引擎盖台架强度试验，CAE分析和台架试验结果表明，此车型引擎盖力学性能满足设计目标。

参考文献

[1] 周星栋.基于仿真的汽车引擎盖强度耐久系统分析[J].现代计算机2019（7）：21-24.

[2] 王刚.汽车引擎盖的有限元分析[J].甘肃科技2012（11）：18-21.

[3] 黄民中.汽车覆盖件冲压成形非线性有限元仿真分析[D].湖南：湖南大学，2010.