近些年來，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，我國汽車零部件市場已成為制造業(yè)中的一大熱門。目前，我國具有高新技術(shù)的汽車零部件產(chǎn)品仍大多依賴于技術(shù)引進，隨著大量外資企業(yè)的進入，市場競爭壓力不斷加大。為提高競爭力，中國的汽車零部件公司需要設(shè)計并生產(chǎn)具有優(yōu)勢的產(chǎn)品，不斷提升企業(yè)的自主研發(fā)能力。使用仿真技術(shù)可以縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，所以在研發(fā)過程中，仿真技術(shù)能起到至關(guān)重要的作用。

下面就汽車風(fēng)扇罩穩(wěn)定性模擬模型在Simdroid仿真平臺中的建模和分析結(jié)果，分享一點我的經(jīng)驗。

風(fēng)扇罩作為汽車冷卻系統(tǒng)中重要的組成部分，起到支撐電機和風(fēng)葉的作用，對冷卻系統(tǒng)的正常工作有直接的影響，所以對風(fēng)扇罩進行模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，分析風(fēng)扇罩在工作時的振動情況，是非常必要的。模態(tài)分析是動力學(xué)分析的基礎(chǔ)，對結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析可以得到結(jié)構(gòu)的固有振動特性，求出其固有頻率和振型，分析結(jié)構(gòu)剛度薄弱的部位。諧響應(yīng)分析用于確定線性結(jié)構(gòu)在承受隨時間按正弦（簡諧）規(guī)律變化的載荷時的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，目的在于計算出結(jié)構(gòu)在幾種頻率下的響應(yīng)值（通常是位移）對頻率的曲線，從而使設(shè)計人員能預(yù)測結(jié)構(gòu)的持續(xù)性動力特性，驗證設(shè)計是否能克服共振、疲勞以及其他受迫振動引起的有害效果。

第一， Simdroid提供與其他建模軟件的導(dǎo)入接口，該功能非常具有實用性，極大的減少了使用者的學(xué)習(xí)成本。故本次仿真使用外部導(dǎo)入模型，在其他建模軟件中保存為.step格式，再點擊文件、導(dǎo)入、選中保存好的模型即可。

第二，網(wǎng)格設(shè)置非常重要，關(guān)系著求解精度問題。一個良好的網(wǎng)格，能得出較為準確的仿真結(jié)果。Simdroid提供了較為豐富的網(wǎng)格劃分設(shè)置，包括整體剖分、面控制、體控制等等，在本次風(fēng)扇罩諧響應(yīng)分析中，由于模型較為簡單，無復(fù)雜特征，故采用整體剖分，控制其尺寸上限與尺寸下限，從而得到一個高質(zhì)量網(wǎng)格劃分模型。

第三，根據(jù)工況設(shè)置合理載荷與位置約束。本次分析先對結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析，再對其進行諧響應(yīng)分析。首先，在模態(tài)分析中，對四個固定孔設(shè)置約束3個平動自由度，其次在諧響應(yīng)分析中對風(fēng)扇罩施加一個力，用于模擬振動時產(chǎn)生的動載荷。相關(guān)結(jié)果如下圖所示。這里計算風(fēng)扇罩的前六階模態(tài)來分析其動態(tài)特性。

在基于Simdroid完成本次風(fēng)扇罩穩(wěn)定性模擬案例的過程中，得到了云道智造的多位老師的幫助和支持，在此表示誠摯的感謝。同時，感謝云道智造提供仿真平臺以及類似社區(qū)的經(jīng)驗分享站點，讓我受益匪淺。

作者：廖榮

Simdroid試用

Simdroid是由北京云道智造科技有限公司開發(fā)的基于“仿真平臺+仿真APP”模式的通用多物理場仿真平臺。該平臺具備自主可控的結(jié)構(gòu)、電磁、流體和熱四大物理場求解器和多物理場仿真內(nèi)核，在統(tǒng)一友好的環(huán)境中為仿真工作者提供了前處理、求解分析和后處理工具，同時其內(nèi)置的APP開發(fā)器支持用戶以無代碼化開發(fā)的方式便捷封裝全參數(shù)化仿真模型及仿真流程，將仿真知識、專家經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為可復(fù)用的仿真APP，實現(xiàn)知識變現(xiàn)。仿真APP通過APP商店Simapps 實現(xiàn)在線展示、交易，用戶通過云端快速、便捷、低成本使用各類工業(yè)APP，真正實現(xiàn)普惠仿真的愿景。Simdroid已經(jīng)在電力、家電、生物醫(yī)療、電子信息、航空航天等行業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的工程化應(yīng)用。