轿车发动机盖抗凹性分析

Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
轿车发动机盖抗凹性分析
肖介平张立玲郁向东叶子青
北京汽车研究总院 CAE 技术部门
-1-

Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
轿车发动机盖抗凹性分析 Outer Panel Denting Analysis of Car Hood
肖介平张立玲郁向东叶子青（北京汽车研究总院 CAE 技术部门北京 100021）
摘
要:轿车外覆盖件的抗凹性直接影响整车的外观品质。本文借助于 HyperMesh 前处理平台建立了某
轿车发动机盖的有限元模型，采用 ABAQUS 求解器对发动机盖的指压和罐压两种工况进行了数值模拟分析，给出了相关评价标准，对轿车发动机盖的抗凹性设计具有一定的指导意义。
关键词: HyperWorks,HyperMesh，发动机盖，抗凹性，指压，罐压 Abstract: The out panel's dent resistance ability could directly affect the appearance quality of whole
car. The FEM model of a car hood was built using HyperMesh, and hood’s dent resistance including the dimpling and oil-canning denting was analyzed using ABAQUS solver. The analysis method and evaluation criterions in denting simulation could have some guiding significance on the design of the car hood denting.
Key words: HyperWorks, Hood, Denting, Dimpling, Oil-canning
1 概述
发动机盖抗凹性分析是评价其在使用过程中，受到如手指触摸按压，罐状物体挤压等载荷工况下外板薄弱区域抵抗凹陷挠曲的能力，即考察载荷作用下的最大变形情况和局部区域在卸载后的永久变形情况。轿车发动加盖的抗凹性直接影响整车的外观品质，因此在发动机盖设计开发过程中，有必要进行抗凹性分析。本文拟对某轿车的发动机盖的指压和罐压两种工况进行抗凹性分析，指压（Dimpling）分析采用指压探头，模拟手指按压外观件的情况。罐压（Oil-canning）分析采用罐压探头模拟较大表面物体按压外观件的情况，基于 HyperMesh 前处理平台创建发动机盖有限元模型，采用 ABAQUS 进行准静态非线性分析，考察外板局部区域受外力作用时的弹性恢复性能，及外力卸载后的残余变形。
2 有限元建模
2.1 发动机盖
进行发动机盖抗凹分析需要建立发动机盖和铰链的有限元模型，选用壳单元，基本网格尺寸 10mm，发动机盖受压部位使用 2mm 标准进行网格局部细化。单元质量的控制从两方面把握：（1）发动机盖几何对称部分应保持网格对称，关键部位孔的周围不允许有三角形单元，需进行自由边（Edges）、重复节点和法向检查；（2）单元质量根据图 2 所示网格质量标准要求进行控制，发动机盖的有限元网格模型见图 1。
-2-

Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
图 1 网格划分标准
2.2
探头
探头几何形状按照分析方法不同可分为指压探头和罐压探头。探头采用中面位置壳单元建模，料厚为
2mm。探头按照 3mm 尺寸进行建模。分析中需要定义探头模型为刚体。指压探头的几何形状为半径 20mm 的半球, 罐压探头的几何形状为直径 40mm 高度 25mm 的圆柱，见图 3。
(a) 指压探头图 2 发动机盖有限元网格
(b) 罐压探头图 3 探头模型
2.3 材料参数
发动机盖外板的应力应变曲线见图 4。应力/ MPa
应变图4 发动机外板的材料应力-应变曲线
-3-

Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
3 分析设置
3.1 接触定义
外板与探头接触部位定义接触，接触对的类型选用面面接触，选取网格较粗刚度较大的探头作为主面，选取网格较密刚度较小的外板作为从面。利用 HyperMesh/ABAQUS 接口模块定义接触面，接触属性。
3.2
选取分析考察点（Worst Point）
外板抗凹薄弱部位的选取有两种方式：（ 1 ）基于发动机盖的模态，对发动机盖与车身其他部件相连接的部位进行全自由度约束，计算前
300HZ 的模态，查看模态计算结果，选取刚度较弱的位置作为考察点。（2）全约束发动机盖与车身连接部位，在外板沿着单元的法向施加 1e-3 单位压强，考察刚性薄弱部位。本文采取第二种方式，得到该发动机盖的薄弱部位如图 5 所示。
图 5 分析考察点（worst point）
3.3 计算边界条件
抗凹性分析的约束及载荷边界条件见表 1。表1 边界条件指压工况载荷罐压工况载荷加载位置载荷方向位移约束条件指压和罐压工况分析的载荷和位移边界条件描述在整个分析过程中均匀加载和卸载 0～100N 的载荷在整个分析过程中均匀加载和卸载 0～445N 的载荷探头在分析中作为刚体考虑，加载点为该刚体的运动基准点沿着接触面法线方向并指向外板(与局部坐标系某一轴向一致) 对发动机盖与车身其他部件相连接的部位进行全自由度约束探头可以沿着接触面的法线方向做直线运动，约束其他方向的自由度
3.4 求解与输出
从 HyperMesh 输出 inp 文件，利用 Abaqus 进行求解得到 ODB 格式的结果文件。输出整个分析过程中外板受压部位沿着接触面法向的位移和残余变形。
4 分析结果
-4-

Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
将求解得到的 ODB 格式的文件导入 HyperView 中查看外板薄弱部位在指压和罐压各个整个分析过程中的最大位移以及残余变形，如图 6 和图 7 所示。外板考察薄弱点的指压最大位移为 2.51，残余变形为 2.6e-5，罐压最大位移为 7.473，残余变形为 1.06e-5，单位为 mm。本文所分析的发动机盖指压抗凹性的最大残余变形小于 0.05mm，最大塑性应变小于 0.2%，罐压抗凹性最大残余变形小于 1mm，最大塑性应变小于 0.2%，由此得出该发动机盖的外板抗凹性能良好，达到设计要求。
(a) 指压
(b) 罐压
图 5 指压和罐压工况分析的最大位移场云图
(a) 指压
(b) 罐压
图 6 指压和罐压工况分析的残余变形云图
最大变形 / mm
图 7 指压和罐压工况分析的加载与卸载变形曲线
5 结论
（1）本文在发动机盖抗凹性分析中，可采用两种方法选取考察点位置，本文所采取的法向施加单位压强法具有较为直观的物理意义，可以减少发动机盖抗凹性分析选点的盲目性，可以推广至车身外覆盖件
-5-

Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
抗凹性分析中。（2）发动机盖抗凹性分析中不允许出现太大的变形以及局部的失稳凹陷，本文给出了相关评价标准，采用该分析方法进行抗凹性分析可为发动机盖的抗凹性设计提供一定的设计依据。
6 参考文献
[1] 于开平，周传月，谭惠丰等. HyperMesh 从入门到精通[M]. 北京：科学出版社，2005 [2] HyperWorks User’s Manual. Altair
-6-

发动机台架试验 -可靠性试验

学生实验报告实验课程名称：发动机试验技术

目录一、试验目的二、试验内容 1.试验依据 2.试验条件 3.试验仪器设备 4.试验样机 5.试验内容与方案（1）交变负荷试验（2）混合负荷试验（3）全速负荷试验（4）冷热冲击试验（5）活塞机械疲劳试验（6）活塞热疲劳试验三、试验进度安排四、试验结果的提供

摘要国外在可靠性试验方面己做了许多有益的研究工作，但到目前为止尚未形成统一的试验方法，而且考虑到该试验的非普遍性及技术保密性，将来也不可能形成统一的试验规范。相对于热疲劳研究状况来讲，国内对机械疲劳的研究还比较少。为适应发动机比功率和排放法规日益提高的苛刻要求，发动机面临着更高机械负荷和热负荷的严峻考验。国内高强化发动机最大爆发压力已超过22 Mpa。活塞的机械疲劳损伤主要体现在销孔、环岸等部位。活塞环岸、销座及燃烧室等部位由于在较高的工作温度下承受着高频冲击作用的爆发压力，润滑状况较差，摩擦磨损，其他破坏可靠性的腐蚀磨损(缸套一环换向区、排气门/排气门座锥面等)、疲劳磨损(挺杆、轴瓦、齿轮表面等)、微动磨蚀(轴瓦钢背、飞轮压紧处、飞轮壳压紧处、湿缸套止口处等)、电蚀(火花塞电极等)和穴蚀(水泵叶轮等)这些都是可靠性试验的主要目标，也是实施可靠性设计、试验研究的重点部位。众所周知，在内燃机整机上进行零部件可靠性试验成本昂贵。本文将参照原有的可靠性试验方法，通过看一些关于可靠性的零部件加速寿命实验技术制定一种评价内燃机可靠性的考核规范，包括活塞机械疲劳试验和活塞热疲劳试验，可迅速做出其可靠性恰当的评价，可以降低研发成本、缩短研发时间。一、试验目的 1通过理解内燃机可靠性评估，评定发动机的可靠性。 1.1了解评估的多种理论方法，如数学模型法、上下限法、相似设备法、蒙特卡洛法、故障分析( 包括故障模式影响分析和故障树分析) 等。并掌握故障分析法。 1.2学会可靠性试验评估，为进行可靠性设计奠定基础理论，为发动机及相关零部件提供测试、验证以及改进的技术支持。 2掌握可靠性试验方法 2.1掌握内燃机可靠性综合性试验及专项试验。综合性试验的考核对象是零件的可靠性、零件表面性状的变化和发动机性能的保持性；专项试验是超水温( 耐热性) 、超负荷、混合负荷、交变负荷循环、超爆发压力、超速等试验。二、试验内容 1试验依据参考的试验标准： GB /T 19055-2003 汽车发动机可靠性试验方法 GB /T 18297-2001 汽车发动机性能试验方法 JB/T 5112-1999 中小功率柴油机产品可靠性考核 2试验条件一般试验条件： 2.1燃料及机油:采用制造厂所规定的牌号，柴油中不得有消烟添加剂。

新能源汽车轻量化车门局部补强CAE法分析

新能源汽车轻量化车门局部补强CAE法分析发表时间：2020-01-08T15:42:11.343Z 来源：《科技新时代》2019年11期作者：郑郧 1,2, 刘政 3 [导读] 随着车身轻量化要求的不断提升，车身外蒙皮材料不断减薄，尤其是车门蒙皮的减薄，有利于提升车门下垂刚度。郑郧 1,2, 刘政 3 1张家港清研检测技术有限公司江苏，张家港 215600 2张家港清研再制造产业研究院有限公司江苏，张家港 215600 3江苏大学江苏，镇江 212023 随着车身轻量化要求的不断提升，车身外蒙皮材料不断减薄，尤其是车门蒙皮的减薄，有利于提升车门下垂刚度。本文在对某车门在轻量化过程中，针对车门外板局部刚度不足的问题，运用CAE方法分析补强片在车门上的运用。首先，利用CAE分析方法得到车门外板指压刚性弱的区域；其次，针对这些刚性弱的区域进行局部刚度补强，并对补强片厚度进行优化，得到满足车门刚性条件下在最佳补强方案。 1 引言汽车轻量化是节省能源和降低污染的有效途径，研究报告表明：轿车每减重10%，则油耗可以[1]降低减少6%-8% 。目前，汽车轻量化主要有两种途径：一种是采用强度高、质量轻的新型材料，如高强度钢板、铝镁合金、工程塑料（树脂基复合材料）等；另外一种是优化汽车结构设[2]计，如结构件中空化、外板薄壁化。车身蒙皮的减薄，减小车身的局部刚度，车门等外覆盖件容易产生共振，带来车身异响的问题；客户对车门和侧围进行按压时，如果非常容易按入，易给客户产生汽车品质较差的印象，影响汽车品牌形象。车门结构复杂，主要由外板、内板、防撞梁、玻璃导槽、门铰链及门锁附件等组成。车门的性能包括模态、刚度及抗凹性多个方面。整车行驶过程中，车门处于关闭状态与车身构成一个独立的空间，车门的模态特性应考虑白车身的振动性能，尤其是车门的一阶模态频率应尽可能的避开车身的固有频率，以防止发生共振产生噪音及不舒适感。另外，车门应具有足够的刚度来抵抗各种变形。例如，车门在关闭状态时，会受到自身重量或乘员施加的垂直向下的力，此时要求车门的垂直刚度应满足设计要求，使得车门在垂向力作用下的变形控制在一定范围内，以防止车门门锁处卡死；车门抗凹性是指车门外板在受到外界载荷作用的情况下，防止其凹陷变形的能力。车门的抗凹刚度不仅会影响车门开关可靠性，造成漏风、渗水，行走过程中车门振动及噪声等问题，严重时车门抗凹性能不足引起的变形还会影响到车门锁、车门升降器等车门上的操纵附件的性能。为了解决这些问题，主机厂一般采用以下方式：在车门上粘贴补强片，这种方式可以针对指压刚性较弱的区域增加补强片，后期也可以根据实车试验结果进行增减补强片。由于使用成本较低与方便性，补强胶片得到了广泛的运用。但运用过程中一般通过工程经验来粘贴补强胶片，并不一定带来最佳的补强效果。因此对局部刚度进行分析，优化粘贴补强案是十分必要的。 2.补强原理补强片的性能主要在胶料混合和挤出片材工序控制。各种树脂和橡胶的配比直接决定了补强片的性能。补强片的配方主要由环氧树脂，橡胶（丁腈橡胶，三元乙丙橡胶，丁基橡胶），硫化体系组成，有的产品为了实现轻量化的目的还添加了还有发泡剂。补强片粘贴后随油漆过程烘烤固化到汽车外板，形成的复合材料同时具有金属材料的刚性和非金属材料的韧性，改变了汽车外板的单纯的金属特性，使汽车外板的弯曲强度、刚度、抗冲击性和阻尼效果有明显提高。 3 车门外板刚性试验方法 3.1 CAE分析方法根据车门3D结构数据，在相对薄弱区域（即表面相对平坦，附近较大区域无支撑板、筋的区域）选择、布置抗凹考察点；依据相关试验标准的规定，建立圆面直径为20mm 的刚性压头模型，载荷为400N，车门外板材料为DC56D+ZF，弹性模量为2.1×10 MPa，屈服强度164MPa；补强片的弹性模量为2400MPa，屈服强度为18MPa，分析前处理软件为Hypermesh，求解出各考察点的位移量，与目标值10mm进行对比；对不满足抗凹分析的考察点区域布置补强片，以提高其抗凹性能，见图2:

发动机可靠性试验方法

GB/T 19055-2003 汽车发动机可靠性试验方法南京汽车质量监督检验鉴定试验所． GB/T 19055-2003 前言本标准与GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》属于同一系列标准，系汽车发动机试验方法的重要组成部分。本标准自实施之日起，代替QC/T 525—1999。

本标准的附录A为规范性附录。本标准由中国汽车工业协会提出。本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。本标准起草单位：东风汽车工程研究院。本标准主要起草人：方达淳、吴新潮、饶如麟、鲍东辉、周明彪。引言本标准系在JBn 3744—84即QC/T 525—1999《汽车发动机可靠性试验方法》长期使用经验的基础上参考国外的先进技术，制定了本标准。本标准对QC/T 525—1999的重大技术修改如下： ——拓展了标准适用范围，不仅适用于燃用汽、柴油的发动机，还适用于燃用天然气、液化石油气和醇类等燃料的发动机； ——修改了可靠性试验规范，对最大总质量小于3.5t的汽车用发动机采用更接近使用工况的交变负荷试验规范；对最大总质量在3.5t～12t之间的汽车用发动机采用混合负荷试验规范，以改进润滑状态；冷热冲击试验过去仅在压燃机上进行，现扩展到点燃机，并增加了“停车”工况，使零部件承受的温度变化率加大； ——修改了全负荷时最大活塞漏气量的限值，首次推出适用于不同转速范围的非增压机、增压机、增压中冷机的限值计算公式，使评定更为合理； ——为使汽车发动机满足国家排放标准对颗粒排放物限值的要求，修改了额定转速全负荷时机油/燃料消耗比的限值(由原来1.8%改为0.3%)； ——增加“试验结果的整理”的内容，并单独列为一事，要求对整机性能稳定性、零部件损坏和磨损等进行更为规范和详尽的评定； ——增加“试验报告”的内容，并单独列为一章，明确试验报告主要内容，使试验报告更为规范。 ——增加了附录A《汽车发动机可靠性评定方法》，使评定更为准确和全面， ——鉴于汽车发动机排放污染物必须满足国家排放标准的要求，在认证时按排放标准进行专项考核，故本标准不再涉及。．汽车发动机可靠性试验方法 1 范围本标准规定厂汽车发动机在台架上整机的一般可靠性试验方法，具中包括负荷试验规范(如交变负荷、混合负荷和全速全负荷)、冷热冲击试验规范及可靠性评定方法。本标准适用于乘用车、商用车的水冷发动机，不适用于摩托车及拖拉机用发动机。该类发动机属往复式、转子式，不含自由活塞式。其中包括点燃机及压燃机；二冲程机及四冲程机；非增压机及增压机(机械增压及涡轮增压、水对空及空对空中冷)；适用于燃用汽油、柴油、天然气、液化石油气和醇类等燃料的发动机。新没计或重大改进的汽车发动机定型、转厂生产的发动机认证以及现生产的发动机质量检验均可按本标准规定的办法进行可靠性试验。本标准还可作为发动机制造厂和汽车制造厂之间交往的技术依据。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适州于本标准。 GB/T 15089 机动车辆及挂车分类 GB/T 17754 摩擦学术语

发动机台架试验--可靠性试验概要

学生实验报告实验课程名称：发动机试验技术开课实验室：内燃机实验室 2013 年 5月 29 日

目录一、试验目的二、试验内容 1.试验依据 2.试验条件 3.试验仪器设备 4.试验样机 5.试验内容与方案（1）交变负荷试验（2）混合负荷试验（3）全速负荷试验（4）冷热冲击试验（5）活塞机械疲劳试验（6）活塞热疲劳试验三、试验进度安排

四、试验结果的提供

汽车零部件强度分析

雪佛莱C1500皮卡整车分析实例 maximum stress = 193.9 N/mm 2maximum stress = 191.4 N/mm 2 静态分析——惯性平衡瞬态动力学分析刹车制动时的两种方法对比分析：?刹车制动时的应力分析（两种方法）Copyright 2009 ABAQUS, Inc. 雪佛莱C1500皮卡整车分析实例 ?路况1结果 ?卡车以速度7 m/sec (25.2 km/h) 跳过一个颠簸. 车轮与路面有脱离接触的过程?卡车在不平整的路面上行驶（两种工况）： Copyright 2009 ABAQUS, Inc.

雪佛莱C1500皮卡整车分析实例 ?卡车在不平整的路面上行驶（两种工况）： ?路况2结果路况2下四个轮胎上的径向力路况2下纵摆(Pitch) 侧倾(Roll) 偏转(yaw) Copyright 2009 ABAQUS, Inc. 雪佛莱C1500皮卡整车分析实例 ?卡车在不平整的路面上行驶（两种工况）： ?路况2结果( 子模型) A型臂上的应力分布 Copyright 2009 ABAQUS, Inc.

减震支架分析（GM） ?实验过程中出现异常噪声结构示意图实际装配结构（与设计偏移）SCC2010 减震支架分析（GM） ?1500N 径向载荷 SCC2010

-航空发动机可靠性研究

航空发动机可靠性研究摘要：可靠性是航空发动机正常工作的重要指标。本文介绍了航空发动机可靠性在国内外的发展概况，可靠性评价指标，简要介绍了影响发动机可靠性的因素，提高可靠性的主要措施。关键词：可靠性；结构强度；评价指标 1.引言可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力[1]。研究装备的可靠性是为了提高装备的完好性和任务的完成性，保障装备和人员的安全，减少寿命内的费用。航空发动机是在高温高压的环境中以高速旋转的形式进行高负荷工作的动力机械，是一种集热力气动、燃烧、传热、结构强度、控制测试技术及材料、工艺等多学科于一身，温度、压力、应力、间隙和腐蚀等工作条件非常苛刻，且对质量、可靠性、寿命等要求又极高的复杂系统。航空发动机工作时在高温高压的环境中以高转速运转，所受的载荷复杂多变，且由于现代大推重比航空发动机的设计性能要求，使得其结构日趋单薄。因此航空发动机出现的故障模式多，故障出现的几率高，故障的危害大，使用寿命短。因此，航空发动机可靠性是设计时必须考虑的重要因素，同时也是航空发动机性能能否得到发挥的重要衡量指标。飞机的可靠性可以如下定义：可靠性是飞机按设计状态与使用、维护、修理、贮存和运输条件，在描述完成飞行任务能力所有的参数规定值范围内，在某一时间里保持的一种特性。[2] 2.航空发动机可靠性研究的现状[1] 2.1国外航空发动机可靠性发展概况航空发动机研制的难度大、周期长、费用高、风险多。西方发达国家只有四大公司-美国的普·惠公司、通用动力公司、英国的罗·罗公司和法国的斯奈克玛公司，才具有独立研制的实力。他们在研制航空发动机的过程中对可靠性问题有着深刻的认识和教训。20世纪60年代末，美国普·惠公司为F-15战斗机发展了新一代推重比为8的高性能涡扇发动机F100。在同年代中，F100的性能是出类拔萃的，特别是其跨/超声速性能有显著的提高。但它的可靠性却未能与其高性能相匹配。F15装备部队后，在使用过程中发动机暴露出很多可靠性问题。F100发动机在最初使用的5年时间里先后发生了500余次旋转失速，47次涡轮工作叶片和导向叶片损坏，60次主燃油泵故障，10次加力泵轴承故障，8次4号轴承故障以及120多起其它各类故障。这些故障使F15战机大批停飞，严重影响了飞机的安全性和战斗力。F100发动机从开始研制到正式投产，军方投资4.57亿美元，时间为5年。但为了解决其可靠性和耐久性问题，却花费了6.6美元和11年的时间进行徘故和改进。同时期，TF30发动机和TF34发动机以及英国罗·罗公司研制的RB211发动机也存在类似的可靠性问题。 F100出现可靠性不高的原因是多方面的，但是最主要的原因是在研制中片面过于追求高性能，而忽视了可靠性问题，发动机的设计没有取得性能、可靠性、维修性等方面的平衡。片面追求高性能而忽视可靠性，也造成了许多结构故障。据美国空军材料实验室统计，在1963年-1978年15年间，美国空军战斗机发生了3824起飞行事故，其中发动机故障引起1664起，占43.5%，而其中由结构强度和疲劳寿命方面问题导致的事故占90%以上。美国军方和宇航部门在总结单纯

47-基于数值模拟的车门抗凹性分析

基于数值模拟的车门抗凹性分析陈学峰北汽福田汽车股份有限公司工程研究院性能开发二部北京 102206 摘要摘要：：通过数值模拟方法，对车门外板等相对尺寸较大的覆盖件进行抗凹性分析，对预测和评价用户使用过程中，在覆盖件受到可能的外载荷作用下的车辆外观品质具有重要意义。本文基于hyperworks和abaqus软件，对某车门外板进行了抗凹性分析。关键词关键词：抗凹性；车门；数值模拟 Abstract:Benefiting from the application of numerical simulation method, it's of great significance to predicting and evaluating the quality of automotive appearance by analysing the dent resistance of auto-body panel.In this paper,based on the software of hyperworks and abaqus,the dent resistance of auto-door panel is analysed. Key words;Dent resistance;Auto door;Numerical simulation 1 1 概述概述概述车门外板尺寸相对比较大，带有曲率，有一定的预变形，在用户使用过程中常常会受到外载荷作用，如人为的触摸按压、行进过程中的振动以及碎石冲击等，这些载荷往往使车门外板发生凹陷挠曲，甚至产生局部的永久变形，这些将直接影响到车辆的外观品质。此外，出于减重节能，节省成本的目的，更薄的高强度钢板在汽车钣金件中的应用越来越多，已成为一大趋势，在车门外板采用高强板后，会导致外板变软，从而引发板材局部刚度不足等一系列问题。对于汽车外覆盖件在承受外部载荷作用下，抵抗凹陷屈曲和局部凹痕变形的能力称为抗凹性。解决好覆盖件的抗凹性能，对提高整车综合性能非常重要，而对车门外板等覆盖件进行抗凹性数值模拟分析，对预测和评价板材的抗凹性具有重要意义。抗凹性一般可从抗凹刚度、抗凹稳定性、残余变形三个方面来评价。(1)抗凹刚度是指覆盖件抵抗凹陷挠曲的变形能力，在前期设计阶段可用以下方法来检验评估：(a）一定外载荷F 作用是产生的凹陷挠曲位移D 大小； (b)产生一定凹陷挠曲位移D 时的外载荷F 的大小；(c)外载荷作用时的“位移－载荷”曲线的斜率值；(2)当外载荷达到一定程度，载荷不变或是稍有变化时，抵抗弹性变形的能力突然丧失，发生失稳现象。这种现象称为“油壶效应”（oil canning），表现为“大通过”和“急回转”现象，可由抗凹稳定性来评估；(3)残余变形是指在外载荷去除后，在样件上面留下永久凹痕变形，反映了抵抗凹陷的塑性变形能力。 2 2 抗凹性仿真分析抗凹性仿真分析抗凹性仿真分析抗凹性分析一般涉及到了材料的非线性与边界非线性（接触）问题。本文以HyperWorks 为前、后处理器，以Abaqus/standard 为求解器，对某车侧门进行静态凹痕变形过程的数值模拟分析，以检验车门材料及结构的合理性。 2.1 2.1 有限元模型建立有限元模型建立有限元模型建立建立有限元模型时，车门外板、内板及其他附件均采用壳单元模拟。基本单元尺寸10mm，

汽车发动机-国标汇总

十、汽车发动机标准 GB 3847—2005 GB 11340—2005 车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排放限值及测量方法 GB 3843—1983、 GB 14761.6—1993、 GB 3847—1999、 GB/T 3846-1993、 GB 18285—2000中的压燃式发动机汽车部分 GB 14761.4—1993、 GB 11340—1989 GB 14762—2008 重型车用汽油发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段) GB 14762—2002 GB 14763—2005 装用点燃式发动机重型汽车燃油蒸发污染物排放限值及测量方法（收集法）GB 14761.3—1993、GB 14763—1993 GB 17691—2005 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段）GB 17691—2001、 GB 14762—2002中的气体燃料点燃式发动机部分 GB 18285—2005 点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）GB 14761.5—1993、 GB/T 3845—1993、 GB 18285—2000中的点燃式发动机汽车部分 GB 18296—2001 汽车燃油箱安全性能要求和试验方法 GB 18352.3—2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、 Ⅳ阶段） GB 18352.2—2001 GB 20890—2007 重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求及试验方法 GB/T 5181—2001 汽车排放术语和定义GB/T 5181—1985 GB/T 16570—1996 汽车柴油机架装直列式喷油泵安装尺寸 GB/T 17692—1999 汽车用发动机净功率测试方法 GB/T 18297—2001 汽车发动机性能试验方法 GB/T 18377—2001 汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法 GB/T 19055—2003 汽车发动机可靠性试验方法QC/T 525-1999 GB/T 25983—2010 歧管式催化转化器 QC/T 33—2006 汽车发动机硅油风扇离合器试验方法QC/T 33—1992 QC/T 280—1999 (2009) 汽车发动机主轴瓦及连杆轴瓦技术条件ZB T12 002—1987* QC/T 281—1999 (2009) 汽车发动机轴瓦铜铅合金金相标准ZB T12 003—1987* QC/T 282—1999 (2009) 汽车发动机曲轴止推片技术条件ZB T12 004—1987* QC/T 288.1—2001 (2009) 汽车发动机冷却水泵技术条件QC/T 288—1999 QC/T 288.2—2001 (2009) 汽车发动机冷却水泵试验方法 QC/T 289—2001 (2009) 汽车发动机机油泵技术条件QC/T 289—1999 QC/T 468—2010 汽车散热器QC/T 468—1999 QC/T 469—2002(2009) 汽车发动机气门技术条件QC/T 469—1999

汽车发动机可靠性分析研究

可靠性工程结课论文题目：汽车发动机可靠性分析学院：机电学院专业：机械电子工程学号： 201100384216 学生姓名：郭守鑫指导教师：尚会超 2014年6月1日

目录摘要 (3) 关键词 (3) 前言 (3) 1. 可靠性及可靠性技术的概念 (4) 2. 可靠性分析方式 (5) 2.1 指数分布 (5) 2.2 正态分布 (5) 2.3 威布尔分布 (6) 3. 汽车发动机可靠性评定指标 (6) 4. 当前汽车发动机可靠性方面存在的主要问题 (7) 4.1 设计、工艺质量问题 (7) 4.2 常见的共性问题 (8) 5. 可靠性综合评估认定 (8) 6. 如何提高汽车发动机的可靠性 (9) 参考文献 (9)

汽车发动机可靠性分析郭守鑫（中原工学院机电学院河南郑州 451191）摘要：发动机是汽车的的核心部分，其技术性能的好坏是决定汽车行驶性能的关键因素。而其中汽车发动机的可靠性是关系到主要技术性能“何时失效”的问题，这是汽车发动机至关重要的技术指标。本文针对汽车发动机可靠性及其相关问题进行分析研究，主要论述了发动机可靠性分析方法、评定指标、试验方法以及国内外发展状况、当前汽车发动机可靠性方面存在的问题和提高汽车发动机可靠性的一些意见。【关键词】汽车发动机；可靠性；分析方法；评定指标 Abstract：The core part of the car engine, and its technical performance quality is a key factor in determining performance cars. Automotive engine reliability which is related to the main technical performance "when failure" problem, which is crucial to the car engine specifications. This paper for automotive engine reliability analysis and related issues,discusses the reliability analysis methods engines, evaluation indicators, testing methods and the development of domestic and international situation, the current existing car engine reliability problems and improve the reliability of the car engine some comments. 【Keywords】automobile engine; reliability; analysis; assessment index 前言众所周知，当前汽车行业总体火爆，人们对汽车的需求量在日益增长。然而由于发动机质量问题而引发的汽车整体质量问题也是数见不鲜，甚至导致一些事故的发生，它所引发的一连串问题却硬生生的摆在消费者和制造厂商之间。在如何保证汽车整体质量的问题上，保证汽车发动机的质量至关重要，其中很大程度就是由汽车发动机可靠性所决定。发动机的可靠性涉及到主机厂的设计、制造、装配、供应和售后服务等各部门；涉及到配套件、外协件的供应厂商和协作厂商；涉及到各种类型发动机用户的操作人员、维修人员和设备管理部门等。这种协同环境既有主机厂内部各个部门的协同，又有主机厂与多家配套件、外协件的供应厂商的协同，还有主机厂与多家典型用户的协同。我国发动机水平与国外先进国家比还有较大的差距：产品的检验精度很高，但加工精度差，精度保持性差，简单模仿多，细化分析少，用户维护保养差，这

轿车发动机盖抗凹性分析

Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
轿车发动机盖抗凹性分析
肖介平张立玲郁向东叶子青
北京汽车研究总院 CAE 技术部门
-1-

汽车发动机可靠性分析研究报告

个人资料整理仅限学习使用可靠性工程结课论文题目汽车发动机可靠性学院：机电学院专业：机械电子工程学号： 201800384216 学生姓名：郭守鑫指导教师：尚会超 2018 年 6 月 1 日

5 5 关键 1. 可靠性及可靠性技术的概 2. 可靠性分析方 2.1 2.2 正态分目录

2.3威布尔分 3. 汽车发动机可靠性评定指 4. 当前汽车发动机可靠性方面存在的主要问 4.1设计、工艺质量问 4.2常见的共性问 ·8 5. 可靠性综合评估认 ·8 6. 如何提高汽车发动机的可靠参考文

汽车发动机可靠性分析郭守鑫＜中原工学院机电学院河南郑州451191 ) 摘要：发动机是汽车的的核心部分，其技术性能的好坏是决定汽车行驶性能的关键因素。而其中汽车发动机的可靠性是关系到主要技术性能“何时失效” 的问题，这是汽车发动机至关重要的技术指标。本文针对汽车发动机可靠性及其相关问题进行分析研究，主要论述了发动机可靠性分析方法、评定指标、实验方法以及国内外发展状况、当前汽车发动机可靠性方面存在的问题和提高汽车发动机可靠性的一些意见。【关键词】汽车发动机；可靠性；分析方法；评定指标 Abstract ：The core part of the car engine, and its technical performance quality is a key factor in determining performance cars. Automotive engine reliability which is related to the main technical performance "when failure" problem, which is crucial to the car engine specifications. This paper for automotive engine reliability analysis and related issues,discusses the reliability analysis methods engines, evaluation indicators, testing methods and the development of domestic and international situation, the current existing car engine reliability problems and improve the reliability of the car engine some comments. 【Keywords】automobile engine 。reliability 。analysis 。assessment index 前言众所周知，当前汽车行业总体火爆，人们对汽车的需求量在日益增长。然而由于发动机质量问题而引发的汽车整体质量问题也是数见不鲜，甚至导致一些事故的发生，它所引发的一连串问题却硬生生的摆在消费者和制造厂商之间。在如何保证汽车整体质量的问题上，保证汽车发动机的质量至关重要，其

3基于TCL编程的HyperMesh二次开发在抗凹分析中的应用

基于TCL编程的HyperMesh二次开发在抗凹分析中的应用 Application of HyperMesh Secondary Development for Oil Canning Analysis by TCL Programming 卢晨霞王朋波 (重庆长安汽车股份有限公司北京研究院北京 100195) 摘要：抗凹性是汽车外覆盖件性能的重要指标之一。传统抗凹分析方法存在考察点选取不准、操作复杂、参数无法固化与费时较长等缺点。本文基于TCL语言利用HyperMesh二次开发了抗凹分析自动化工具，使抗凹分析流程自动化、准确化。抗凹分析自动化工具能准确找到外板的薄弱点，固化了根据经验总结出的参数设置以保证精度，3分钟之内完成全部设置。关键词：TCL编程抗凹分析二次开发 HyperMesh Abstract: Dent resistance is an important indictor which is a reflection of the use of automotive panel. There are some shortcomings for the traditional method of concave resistance including the imprecise points selected for analysis, complex operation, unfirm parameters, and long time. This article adopts secondary development to develop automatic tools for concave analysis based on TCL making use of HyperMesh, making the process to concave resistance automatic and accurate. The automatic tools of concave analysis could find the weak point for covering parts, form the parameter settings by experience to ensure accuracy and achieve all settings in 3 minutes. Key words: TCL Programming, Oil Canning Analysis, Secondary Development, HyperMesh 1 概述抗凹陷性能（简称抗凹性）是指车身外表零件抵抗外加负荷在其表面产生压痕的能力。轿车车身常见的表面缺陷（变形）有三种形式，即耳形塌陷、斜坡变形和张力松弛[1]，经常出现的位置如图1所示。这些缺陷隐患处主要是加工成型中相对难以控制的部位，也是外覆盖件抗凹陷分析与检查的重要位置。在经济型车辆的外覆盖件中，最容易出现的就是张力松弛缺陷，直观地表现为表面质地发软，其根本原因就是表面的设计刚度不足。图1 外覆盖件抗凹陷性能

军用航空发动机可靠性和寿命管理

2003年1月第5卷第1期中国工程科学Engineering Science Jan.2003Vol 15No 11 研究报告 [收稿日期]　2002-06-20;修回日期　2002-09-18 [作者简介]　徐可君(1963-),男,山东莱州市人,海军航空工程学院青岛分院副教授,博士生军用航空发动机可靠性和寿命管理徐可君,江龙平 (海军航空工程学院青岛分院航空机械系,山东青岛　266041) [摘要]　以西方军用航空发动机可靠性和寿命管理为蓝本,阐述了可靠性和寿命管理的基本要素,并结合我国航空发动机可靠性和寿命管理的现状,讨论了我国航空发动机可靠性和寿命管理工作存在的差距和误区,指出了我国航空发动机可靠性寿命管理工作落后的根源在于管理观念落后、管理体制不健全、基础工作薄弱、标准不完善。参照西方国家的管理理念,构建和完善我国航空发动机可靠性和寿命管理是必要的,但完全照搬西方标准并不可取。正确做法是结合我国的现状,走出一条合乎国情的道路。[关键词]　航空发动机;可靠性;寿命;管理[中图分类号]V235 [文献标识码]A [文章编号]1009-1742(2003)01-0082-07 1　引言 20世纪70年代中期,发达国家在追求高性能军用航空发动机的研制思想指导下,突出推重比、高涡轮前燃气温度和高增压比。如美国,15年间涡轮前燃气温度提高了430℃,推重比增加了1倍,耗油率降低了15%,与此相适应,涡轮部件的周向应力提高了92%。引发的突出矛盾是,一方面高增压比、高涡轮前燃气温度使得构件所承受的气动负荷、热负荷和离心负荷大幅度增加,另一方面高推重比又要求减轻零件的质量,提高构件的工作应力,其结果使得发动机的结构故障显著增加。据统计,在1963—1978年的15年间,美空军战斗机由发动机引起的飞行事故有1664起,占全部飞行事故的4315%,而其中因结构强度和疲劳寿命问题导致的事故占90%以上。具有代表性的F100发动机,装备部队后故障频频,致使1979年F100发动机曾短缺90～100台,1980年亦有90架F -15、F -16战斗机无发动机可装,战备完好率下降。美军方在总结单纯追求高性能,忽视可靠性和耐久性的惨痛教训基础上,提出了设计发动机时必须从规定发动机的最高性能转向制定更高耐久性,于1984年11月30日发布了M IL -STD -1783《发动机结构完整性大纲》(ENSIP )。ENSIP 是一项对发动机设计、分析、研制、生产及寿命管理的有组织、有步骤的改进措施,其目的在于通过显著减少发动机在使用期间发生的结构耐久性问题,确保发动机结构安全,延长使用期限,降低寿命期成本。结构完整性的内容有:结构耐久性准则,耐久性设计要求,维修性准则,材料与处理特性计划,环境说明,地面广泛检验,使用与跟踪政策。F404发动机的研制遵循了结构完整性要求,采取了作战适用性、可靠性、维护性、费用、性能和重量的优先顺序,取得了良好的效果。国产发动机在使用中亦曾多次发生结构故障,并造成事故。如WP -6发动机涡轮轴折断、九级盘镉脆、五级盘破裂,WP -7发动机四级盘爆破,其他各型发动机转子与静子叶片损伤、折断等。这些故障均属结构完整性问题。有资料表明,国产发动机结构完整性故障约占故障总量的6215%。为此,国内从1984年起相应开展了结构完整性研究工作。但由于基础工作薄弱,认识不统一,致使可

汽车的可靠性

汽车的可靠性 1 可靠性的定义广义可靠性由三大要素构成：可靠性、耐久性和维修性。通常所说的可靠与不可靠，只是对汽车本身的质量而言。 1.1可靠性汽车的可靠性是指汽车产品在规定的使用条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。汽车可靠性包括四个因素：汽车产品、规定条件、规定时间和规定功能。汽车产品是指汽车整车、总成或零部件，它们都是汽车可靠性研究的对象。规定条件是指规定的汽车产品工作条件，它包括：气候情况、道路状况、地理位置等环境条件，载荷性质、载荷种类、行驶速度等运行条件，维修方式、维修水平、维修制度等维修条件，存放环境、管理水平、驾驶技术等管理条件。规定时间是指规定的汽车产品使用时间，它可以是时间单位（小时、天数、月数、年数），也可以是行驶里程数、工作循环次数等。在汽车工程中，保修期、第一次大修里程、报废周期都是重要的特征时间。规定功能是指汽车设计任务书、使用说明书、订货合同及国家标准规定的各种功能和性能要求。不能完成规定功能就是不可靠，称之为发生了故障或失效。根据故障的危害程度不同．汽车故障通常分类： 1）致命故障。指危及人身安全、引起主要总成报废、造成重大经济损失、对周围环境造成严重危害的故障。 2）严重故障。指引起主要零部件或总成损坏、影响行驶安全、不能用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除的故障。 3）一般故障。指不影响行驶安全的非主要零部件故障，可用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除。 4）轻微故障。指对汽车正常运行基本没有影响，不需要更换零部件，可用随车工具（5min内）较容易排除的故障。 1.2 汽车的耐久性：是指汽车进入极限技术状态之前，经预防维修（不更换主要总成和大修）维持工作能力的性能。 1.3维修性：是指在规定条件下使用的产品，在规定时间内按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。 1.4 汽车的使用期限：是指新车开始使用直至报废为止的使用延续时间（或行程）。使用期限分为技术使用期限、经济使用期限和合理使用期限。 2 可靠性的评价指标对产品进行可靠性评价时，可将产品分为可修产品和不可修产品两种类型。 2.1 不可修产品的可靠性评价

汽车发动机可靠性试验方法 GBT 19055-2003

GB/T 19055-2003 前言本标准与GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》属于同一系列标准，系汽车发动机试验方法的重要组成部分。本标准自实施之日起，代替QC/T 525-1999。本标准的附录A为规范性附录。本标准由中国汽车工业协会提出。本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。本标准起草单位：东风汽车工程研究院。本标准主要起草人：方达淳、吴新潮、饶如麟、鲍东辉、周明彪。引言本标准系在JBn 3744-84即QC/T 525-1999《汽车发动机可靠性试验方法》长期使用经验的基础上参考国外的先进技术，制定了本标准。本标准对QC/T 525-1999的重大技术修改如下： ——拓展了标准适用范围，不仅适用于燃用汽、柴油的发动机，还适用于燃用天然气、液化石油气和醇类等燃料的发动机； ——修改了可靠性试验规范，对最大总质量小于3.5t的汽车用发动机采用更接近使用工况的交变负荷试验规范；对最大总质量在3.5t～12t之间的汽车用发动机采用混合负荷试验规范，以改进润滑状态；冷热冲击试验过去仅在压燃机上进行，现扩展到点燃机，并增加了“停车”工况，使零部件承受的温度变化率加大； ——修改了全负荷时最大活塞漏气量的限值，首次推出适用于不同转速范围的非增压机、增压机、增压中冷机的限值计算公式，使评定更为合理； ——为使汽车发动机满足国家排放标准对颗粒排放物限值的要求，修改了额定转速全负荷时机油/燃料消耗比的限值(由原来1.8%改为0.3%)； ——增加“试验结果的整理”的内容，并单独列为一事，要求对整机性能稳定性、零部件损坏和磨损等进行更为规范和详尽的评定； ——增加“试验报告”的内容，并单独列为一章，明确试验报告主要内容，使试验报告更为规范。 ——增加了附录A《汽车发动机可靠性评定方法》，使评定更为准确和全面， ——鉴于汽车发动机排放污染物必须满足国家排放标准的要求，在认证时按排放标准进行专项考核，故本标准不再涉及。汽车发动机可靠性试验方法 1 范围本标准规定厂汽车发动机在台架上整机的一般可靠性试验方法，具中包括负荷试验规范(如交变负荷、混合负荷和全速全负荷)、冷热冲击试验规范及可靠性评定方法。本标准适用于乘用车、商用车的水冷发动机，不适用于摩托车及拖拉机用发动机。该类发动机属往复式、转子式，不含自由活塞式。其中包括点燃机及压燃机；二冲程机及四冲程机；非增压机及增压机(机械