某电动汽车空调HVAC总成的仿真分析
Simulation Analysis for an Electrical Vehicle HVAC Assembly
摘要: 本文为了研究某电动汽车空调HVAC总成的结构特性,采用有限元数值模拟的方法,分别对HVAC总成进行了模态分析、振动特性分析和静力分析,并根据分析结果提出了优化措施。结果表明:模态分析中,HVAC总成的一阶固有频率(143 Hz)避开了实际运行过程中的外界激励频率(30~100 Hz),不会发生共振;自振特性分析中,HVAC总成结构基频高,刚度好;静力分析中,最大应力值(5.467 Mpa)远小于材料的拉伸强度,因此该HVAC总成的安装可靠性高。
Abstract: In order to study structural characteristics of an electrical vehicle HVAC (Heating, ventilation and air conditioning) assembly, the modal analysis, vibration analysis and static analysis of an electrical vehicle HVAC assembly are carried out by using the finite element numerical simulation method. According to the analysis results, the optimization measures are put forward. In modal analysis, results show the fundamental natural frequency (143 Hz) of HVAC assembly is above the external excitation frequency range of 30~100 Hz during actual operations, and resonances can be avoided. In the analysis of natural vibration characteristics, results show the structure of the HVAC assembly has high fundamental frequency and good stiffness. In static analysis, results show the maximum stress value (5.467 Mpa) is far less than the tensile strength of the material, and the installation reliability is high for this automobile HVAC assembly.
文章引用:朱信达, 苏林, 李康, 方奕栋, 高浩, 刘明康. 某电动汽车空调HVAC总成的仿真分析[J]. 建模与仿真, 2019, 8(4): 146-154. https://doi.org/10.12677/MOS.2019.84017

参考文献

[1] 曹秉刚, 张传伟, 白志峰, 等. 电动汽车技术进展和发展趋势[J]. 西安交通大学学报, 2004, 38(1): 1-5.
[2] 王文伟, 毕荣华. 电动汽车技术基础[M]. 北京: 机械工业出版社, 2010.
[3] Zhang, Z.-Y., Wang, J.-Y., Xu, F., et al. (2018) The Solutions to Electric Vehicle Air Conditioning Systems. A Review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 91, 443-463. [Google Scholar] [CrossRef
[4] 刘敏, 李春楠, 左孔天, 等. 汽车空调压缩机支架模态与动刚度分析[J]. 客车技术与研究, 2014(2): 13-15.
[5] 李秋芳. 基于Abaqus下的格特拉克变速箱箱体模态分析[J]. 机械工程师, 2019, 331(1): 47-49.
[6] 董相龙, 张维强. 电动汽车电池箱结构强度的有限元分析及其改进设计[J]. 机械强度, 2015, 37(2): 312-316.
[7] 代颖, 崔淑梅, 宋立伟, 等. 车用电机的有限元模态分析[J]. 中国电机工程学报, 2011, 31(9): 100-104.
[8] 王世栋, 苏欣, 刘义虎, 等. 齿轮箱振动噪声仿真分析与结构优化[J]. 热能动力工程, 2019, 34(1): 92-97.
[9] 张亚飞. 客车车身结构模态分析[J]. 汽车实用技术, 2018(18): 74-75, 86.
[10] 沈浩, 陈昌明, 雷雨成, 等. 客车车身模态分析及评价[J]. 公路交通科技, 2003, 20(2): 128-130.
[11] 曹文钢, 李辉, 陈维, 等. 客车车身强度与刚度的有限元分析[J]. 农业机械学报, 2007, 38(3): 39-43.
[12] 李鹏. 某HVAC壳体自由模态分析方法探究[C]//河南省科学技术协会. 第十四届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集. 濮阳. 2017: 161-163.
[13] 庞剑, 谌刚, 何华, 等. 汽车噪声与振动-理论与应用[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 2006.
[14] 李政. 奥托汽车变速箱箱体有限元模态分析[J]. 机械传动, 2008, 32(4): 76-78, 119.
[15] Yook, J.-Y., Cha, Y.-K., Lim, J.-S., et al. (2009) Dynamic Analysis of HVAC Case for Passenger Car. Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, 19, 101-108. [Google Scholar] [CrossRef
[16] 黄海明, 郭然. 计算固体力学[M]. 北京: 科学出版社, 2014.
[17] 帅智浩, 严海, 曹小娟, 等. 高空投送载体组合结构模态分析[J]. 鱼雷技术, 2015, 23(2): 81-85.
[18] 田俊龙, 张翠平, 刘文坤, 等. 柴油机曲轴扭振多体动力学分析与研究[J]. 现代制造工程, 2017(10): 96-101.
[19] 冯智颖. 柔性摩天轮结构有限元分析[J]. 中国水运, 2018, 18(12): 94-95, 98.
[20] 江兵, 陈红, 陈丽娟, 等. 弓字形单晶梯形压电悬臂梁压电性能分析[J]. 计算机技术与发展, 2014, 24(10): 206-210.