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隨著有限單元法的不斷發展，有限元法成為一種內涵豐富、應用廣泛并且實用高效的數值分析方法，它不僅能應用于結構分析，還能解決可歸結為場問題的工程分析。如今在汽車產品開發中，廣泛采用了有限元分析技術來提高產品的開發能力。通過強度分析，可大幅提高產品性能及其設計質量，縮短產品開發周期，降低開發費用，同時可避免產品投放市場初期經常出現的一些質量問題。發動機支架是汽車結構中的重要零件，支架的破壞將嚴重影響汽車安全性。由于傳統汽車零件強度校核是通過試驗方法來完成的，所以試驗周期長、設備投資大、試驗費用昂貴，不能滿足對汽車零件試驗高效率和高精度的要求。因此，在產品開發時，必須對零件強度進行校核。UG軟件不但具有一般的靜力強度分析功能，而且還具有很強的數值運算能力和高效的求解技術。研究運用有限元分析，在UG仿真平臺上對汽車發動機支架進行結構強度分析。
采用有限元法對發動機支架進行仿真分析，此算法是將所要分析的結構劃分為有限單元，然后選擇單元的位移模式，建立結構的平衡方程。由整體到分塊，再從分塊到整體，采用分塊近似插值函數去逼近整體連續函數，使連續體力學問題得到整體離散逼近。
運用UG軟件建立發動機支架的有限元仿真模型，模型建立的一般過程包括三維模型的建立、網格劃分、施加邊界條件與載荷、求解計算等。基于UG軟件的參數化建模，可使發動機支架各個結構設計尺寸參數隨時根據設計結果進行修改，基于特征的實體建模，可使發動機支架經過迭加、相交、相切等操作而完成。為實現仿真實體模型的輸出要求，利用UG軟件，采用參數化和基于特征的實體建模相結合的方式對發動機支架進行三維模型建立。在建模過程中，為減小模型的特征數、降低網格單元數和縮短計算時間，忽略了對實際問題研究沒有影響的細小特征，如小圓角及小孔等。三維模型建立后，可在CAD模式界面下將其直接導入到CAE模式進行有限元網格劃分等工作，從而避免了不同軟件之間進行模型數據傳遞的失真問題。
劃分網格是建立有限元模型的一個重要環節，需要考慮較多的問題，所劃分的網格關系到有限元分析的規模、速度、精度以及計算的成敗。在靜力強度分析時，如果僅計算結構的變形，網格數量可以少一些。如果計算應力，則需在精度要求相同的情況下選取相對較多的網格。在靜力強度分析時，采用相對較多的網格。在發動機支架劃分網格時，采用三維四面體單元網格，網格大小為5mm，進行整體智能網格劃分，然后在重點關心的區域進行人工控制網格劃分，以便有限元計算結果更符合實際情況。有限元網格模型如圖所示。同時，分析采用的材料密度為7350kg/m3，楊氏模量為173GPa，泊松比為0.3，屈服強度為320MPa，抗拉強度為500MPa。
專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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