发动机油底壳模态分析及复合材料结构优化

作     者：王宇钢 WANG Yu-gang

作者机构：辽宁工业大学机械工程与自动化学院锦州121000 

出 版 物：《制造业自动化》 (Manufacturing Automation)

年 卷 期：2020年第42卷第8期

页      面：117-121页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51775101) 辽宁省自然科学基金资助项目(20170540445) 

主　　题：油底壳 模态分析 谐响应分析 复合材料 轻量化 

摘      要：为减少发动机油底壳振动噪声,同时实现油底壳轻量化,采用模态分析的方法对油底壳进行基于复合材料的结构优化设计。以某型号国产汽车发动机油底壳为研究对象,通过Pro/E对油底壳进行有限元建模,再利用ANSYS Workbench对模型进行模态分析,得到其低阶固有频率和振型。根据分析结果,提出基于碳纤维增强片状模塑料(SMC)的结构优化方案。应用ACP模块进行铺层设计并建立优化后模型,通过模态分析及谐响应分析检验优化后的油底壳动力学性能。结果表明优化后油底壳前6阶的模态固有频率至少提升37%,响应峰值频率至少提升29%,且质量减轻41.9%。