使用HyperWorks大型商用仿真平台征战某新能源卡车空调机组有限元模子。最先对其实行了模态剖析，获得机组的固有频率、阵型及云图，然后依据车用空调规范的振动试验恳求对该机组实行了谐呼应剖析，通过剖析考试机组受力情景，验证安排计划是否满意恳求，并为空调机组安排供应了表面凭借。新能源商用汽车的空调机组是包管车内乘员适意性以及车辆行驶热平均的紧张体例，一方面其举动车辆的空调动力源流，为汽车乘员舱供应制冷功用；另一方面，新能源汽车的电池也须要空调冷媒做强制冷却。以是，新能源车用空调机组的牢靠性就显得尤为紧张。空调机组与车辆固定正在一道，空调机组会受到车辆行驶流程中的各样勉励载荷，国标GB/T 21361-2017《汽车用空调器》对汽车用空调器振动试验的恳求作了精确轨则。跟着策动机硬件程度的晋升和策动资源的扩展，仿真身手正在创修业周围获得神速兴盛，开采工程师能够愈加神速和精确地征战物理模子，对特定工况的物理征象实行神速仿真剖析，获得所需的结果，缩短研发周期，俭朴试验等本钱。本文使用HyperWorks网格处罚模块HyperMesh对某新能源卡车空调机组实行三维有限元网格正确划分，之后使用其自带求解器OptiStruct实行机组模态和睦呼应剖析。依据模态剖析结果判决空调机组的固有频率是否与载荷频率形成共振，导致共振伤害；再依据国标GB/T 21361-2017《汽车用空调器》中的工况恳求实行谐呼应剖析，判定工况频率勉励下最大应力是否赶过原料强度，安排计划是否满意恳求。使用三维安排软件CATIA征战如图1所示的几何模子，其散布质地与实质同等。所征战的模子简化了实质机组的某些细节特质，以降低有限元前后处罚和求解出力。简化规则是正在包管原有组织力学本能不产生更改的条件下，对非闭节区域的特质及试算中应力程度较低的部件，能够予以粗心。为便于三维模子的网格划分，三维模子完结后，另存为中心花样.STEP导出，STEP是国际规范化机闭（ISO）所属身手委员会拟定的国际联合CAD数据相易规范，大个人三维仿真软件都赞成这种输入数据花样。

针对空调机组，将三维安排软件CATIA中天生的三维几何模子导入到Hyper Works的网格处罚模块HyperMesh中[1]。正在实行网格划分时，对钣金组织、管途等薄壁件实行中面抽取，并对抽取的中面做几何整理，单位类型采用CTRIA3和CQUAD4；关于伤害危险较低且内部组织杂乱的非考察部件，如压缩机等用壳单位+附加质地模仿，质地点与周边组织用REB3单位链接。修立网格根本尺寸设为10 mm；螺母位子用washer修模，螺栓用CBEAM替换并用RBE2单位链接起来。模子共计有64 099个节点和67 500个单位，该新能源卡车空调机组有限元模子如图2所示，内部限制细节图如图3所示。该新能源卡车空调机组模子的有限元网格划分后，须要对该空调机组模子的属性实行界说，属性包含原料、单位类型，假若是壳单位，还须要界说其单位厚度。原料属性界说如表1所示，此中钣金框架、装配脚、内部管途等金属件的原料为碳钢Q235B，电扇的原料为ABS塑料。

机组的振动性子与其固有频率性子相干，当所受载荷频率亲近机组的固有频率时，假使载荷振幅不是很大，但由其惹起的共振征象也会给机组带来很大呼应，并由此导致机组伤害。对新能源卡车空调机组实行模态剖析，能够获得空调机组各阶固有频率巨细和相应阵型图。模态剖析是模态叠加法谐呼应剖析必须的前期剖析流程。模态剖析是磋议组织动力性子的一种本事，是体例判别本事正在工程振动周围中的操纵，是组织动态安排及兴办窒碍诊断的紧张本事[2]。本次剖析采用HyperWorks平台的OptiStruct求解器及分块Lanczos本事实行求解。某新能源卡车空调机组的装配固定情景如图4所示。正在机组的两个侧面有一个装配固定支架与空调机组实行相接，每侧装配支架各有2个螺栓孔与车辆其他部位固定相接，限制螺栓孔处节点的1～6自正在度。

GB/T 21361-2017《汽车用空调器》振动试验本事中轨则振动试验频率为33 Hz。正在HyperWorks平台的OptiStruct境遇下，设定共策动10阶模态，获得如表2所示模态频率值，图5为该新能源卡车空调机组前4阶模态振型图。

该新能源卡车空调机组通过装配支架与振动试验台相连，第8阶模态频率和GB/T 21361-2017《汽车用空调器》振动测试本事中轨则的试验频率33 Hz亲近，要避免产生共振征象。4 新能源卡车空调机组的谐呼应剖析谐呼应剖析是线性组织正在周期载荷下的稳态呼应，通过谐呼应剖析，获得组织呼应跟着频率转变的秩序，通过呼应随频率转变秩序能够剖析组织的动力性子，并由此验证组织安排是否能制胜共振、怠倦及其他受迫振动惹起的无益效益。谐呼应剖析策动组织正在差异频率下的呼应，能够参观到峰值呼应频率对应的应力。谐呼应剖析是线性剖析身手，任何非线性性子将被粗心。本次剖析采用OptiStruct求解器及模态叠加法实行求解。

按GB/T 21361-2017《汽车用空调器》振动测试本事的轨则，新能源卡车空调机组的振动载荷为振动加快率，33 Hz时的加载目标和载荷巨细如表3所示。

4.2 谐呼应剖析通过车用空调机组的模态剖析，对其施加加快率勉励载荷和载荷步(包含谐呼应剖析的频率、载荷子步数)后实行谐呼应剖析。图6～8为新能源卡车空调机组正在勉励频率33 Hz时3种工况下的应力云图。

从云图结果来看， 正在X目标载荷工况下，最大应力的位子产生正在空调机组箱体钣金框架上，应力值为35.33 MPa；Y目标载荷工况下，最大应力的位子产生正在空调机组内部件板件上，应力值为64.41 MPa；Z目标载荷工况下，最大应力位子产生正在空调机组底板与压缩机支架相接左近，应力值为288.9 MPa，最大应力赶过原料降服强度，有伤害危险，须要正在该位子实行组织强化安排。5 结论著作操纵三维安排软件CATIA征战了某新能源卡车空调机组的几何模子，使用HyperWorks商用仿真平台的Hyper Mesh对此三维几何模子实行网格划分；用HyperWorks平台的OptiStruct求解器对空调机组实行模态剖析和睦呼应剖析。剖析证实，机组存正在与测试频率33 Hz亲近的模态频率，正在Z向加快率勉励载荷下，机组最大应力赶过原料降服强度，机组强度不满意安排恳求。后期还需实行优化安排，避开共振区域，强化安排衰弱区域，满意振动测试强度恳求。

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