- 1、本文档共4页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
绑带式燃油箱安装的有限元模拟分析
欧堪华周云平龙弟德
(长安汽车工程研究总院CAE工程所,重庆401120)
摘要:利用ABAQUS/CAE建立某轿车燃油箱及其绑带的有限元模型。通过有限元分析软件
ABAQUS完成燃油箱安装过程的有限元模拟分析,此过程中燃油箱及绑带均满足强度要求。
关键词:ABAQUS燃油箱绑带模拟分析
SIMULATIONFORASSEMBLYOFTANKWITHSTRAPS
OuKan-huaZhouYun-pingLongDide
(AutomobileEngineeringInstituteofChangan,Chongqing401120)
Abstract:TheFEmodeofsomeautomotivetankandstrapsisestablishedbyABAQUS/CAE.
ThesimulateforassemblyiscompletedbyABAQUS,andthenthetankandthestrapsboth
reachedstrengthtarget.
Keywords:ABAQUSTankStrapsSimulation
1.概述
汽车燃油箱用于汽车储存燃油,是关系到汽车安全的一个重要部件。绑带式燃油箱在中
高级轿车中使用频繁,而常见的燃油箱强度分析是将燃油箱固定考察其工作状态强度,而绑
带式燃油箱在安装过程中会出现较大变形,特别是绑带变形尤为严重。所以为保证燃油箱
安全性能,在车辆研发过程中需要管控燃油箱以及绑带的强度性能,以满足总装工艺及燃油
箱性能要求。
燃油箱的实际安装过程存在绑带拉长、缓冲块压缩以及燃油箱箱体变形等现象,是一个
复杂的非线性过程,本文基于ABAQUS非线性功能对绑带式燃油箱安装过程进行了有限元
模拟分析,在分析中同时考虑了材料非线性、几何非线性和边界非线性。
2.分析模型
2.1CAD模型准备
本次分析采用某型号轿车油箱进行模拟分析,CAD模型见图1,安装过程示意见图2。
图1某型号燃油箱示意
图2某型号燃油箱安装过程示意
2.2有限元模型准备
本次分析有限元模型直接采用整车上的燃油箱模型加绑带模型,其中燃油箱箱体及绑
带采用5*5壳单元模拟,上箱体缓冲块及绑带橡胶采用实体单元模拟,其中绑带固定端可以
绕安装轴转动,采用HINGE单元模拟。
在燃油箱上箱体与车体之间有缓冲块,本次分析简化车身为刚体固定,缓冲块与车身之
间设置接触对,同时缓冲块与上箱体采用共节点方式连接,绑带橡胶与燃油箱下箱体之间设
置接触对,同时绑带与橡胶采用共节点方式连接。
本次分析有限元模型共有22798个节点,668个体单元,21906个壳单元,8对接触,2
组HINGE单元。
2.3材料和属性
由于计算中要考虑材料非线性和几何非线性,所以分析中材料不仅给出了它的弹性模量
和泊松比,还给出了材料发生塑性变形后的塑性应变和应力的关系曲线。
2.4边界条件
约束描述:约束刚体及安装轴dof123456,模拟车身固定;
载荷描述:绑带安装侧加局部坐标系下13mm强制位移,模拟油箱安装过程。
3.分析结果
提交ABAQUS分析计算得到某型号燃油箱安装完成后的变形云图见图3所示。
图3某型号燃油箱安装完成后位移云图
在燃油箱设计中缓冲块压缩完成后厚度应为6mm,同时实车燃油箱安装完成后测试缓
冲块厚度值为6.1mm,从变形云图中可知缓冲块从最初的8mm厚度被压缩至6.8mm,燃油
箱及绑带变形均和试验吻合完好,即本次分析可信。
查看燃油箱及绑带应力云图分别见图4和图5。
图4某型号燃油箱安装完成后应力云图
图5某型号燃油箱安装完成后绑带应力分布云图
从应力分布云图可知,安装到位后油箱最大应力出现在上箱体缓冲块附近,并且在被压
缩侧应力集中明显,最大应力为135MPa,小于材料屈服极限;绑带应力集中区域集中在绑
带弯折过渡区域,最大应力为152MPa,小于材料屈服极限。由此可知燃油箱和绑带安装过
程中均满足设计要求。
5.结论
本文应用ABAQUS进行了绑带式燃油箱安装过程的有限元模拟分析,该型号燃油箱在
安装过程中会有较大变形,从材料性能判断满足设计要求,后期经过生产实际反馈也满足要
求。
燃油箱安装产生的应力可以考虑为燃油箱工作的预应力,预应力过大对燃油箱的性能会
有显著影响,在设计中需考虑缓冲块附近的应力集中现象。
绑带应力集中主要出现在弯折区域,后续设计可以考虑在弯折处做加厚等强化设计。
本文仅进行了燃油箱安装过程的模拟分析,燃油箱工作状态强度分析本文未有涉及。
文档评论(0)