基于CATIA的進氣系統解耦性能分析

邱繼剛 李光武 廉巨龍

摘 要：提出一種實用、有效的運用CAITA分析模塊進行進氣系統解耦能力分析的方法。以某搭載四缸1.5T發動機車型的進氣系統為例，運用CATIA構建一個進氣系統解耦分析的模型，實現可視化分析過程。結果顯示：利用CATIA進行解耦性能可視化分析，能夠有效優化系統的解耦能力。

關鍵詞：進氣系統；波紋節結構；CATIA；位移量

中圖分類號：U467 文獻標識碼：B 文章編號：1671-7988（2018）12-21-02

Abstract： A practical and effective method to analyze decoupling performance of intake system by CAITA. Taking intake system of a four-cylinder 1.5T engine model as an example， CATIA is used to simulate decoupling performance of intake system and complement visualization. The results show that the decoupling performance can be effectively optimized by CATIA.

Keywords： Intake system； Bellows structure； CATIA； Displacement

CLC NO.： U467 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）12-21-02

前言

發動機為汽車主要振動源，其振動通過進氣管傳遞至整個進氣系統，合理的進氣系統解耦結構，即波紋節結構的設計，能夠有效抑制振動沿進氣系統的傳遞，因此，解耦結構的優化設計對進氣系統的可靠性、NVH性能非常重要。目前專業的運動仿真平臺主要為Adams軟件，但建模過程較復雜，構建優化流程不方便，實際應用困難。而運用CATIA的靜力分析模塊，能夠在CATIA建模后直接進行網格劃分以及分析計算、設計優化等工作，效率更高。

1 動力總成各工況位移量

通過動力總成懸置模型的建立與仿真，計算獲得各工況動力總成偏移參數，見表1。為簡化計算過程，采用兩組極限位移量進行計算。

2 進氣系統計算模型

基于CATIA設計平臺進行數據布置，進氣系統各個零件滿足整車坐標系。通過設置裝配約束、劃分網格、設置連接條件、施加載荷等過程建立分析模型。模型建立流程如圖1。

3 計算過程

通過CATIA建立模型并施加約束，如圖2。材料屬性設置如表2。通過網格工具劃分網格，網格劃分統計如表3。圖3為網格劃分后狀態。

4 計算結果

圖4為最大壓縮量工況下位移量情況，圖5為最大拉伸量工況下位移量情況。發動機傳遞的位移量通過進氣管波紋結構傳遞至空濾器后的位移量非常小，波紋結構解耦是有效的。

5 結論

本文提出了一種實用、有效的基于CATIA軟件進行的三維進氣系統解耦性能分析手段。

結果顯示： CATIA可以有效的進行運動仿真的可視化分析，實現對進氣管解耦結構設計的優化，以優化系統解耦性能。

參考文獻

[1] 曹硯奎.從草圖到運動仿真-汽車發動機建模與仿真.化學工業出版社2017.

[2] 劉宏新，郭麗峰，徐高偉，周向榮.CATIA工程結構分析（CAE）.機械工業出版社2015.