AGS主动进气格栅涉水(入水冲击)CAE仿真模拟

AGS主动进气格栅是啥

主动进气格栅(AGS:Active Grille System)是个啥东西?——“主动”顾名思义,就是它可以自己动,有自己的思想,想动就动,不想动就不动。话不多说,先上图。(图片来源于网络)

AGSwading_demo.gif 主动进气格栅展示

主动进气格栅,其实就是一个类似于百叶窗的东西,它的叶片可以主动打开或关闭,由ECU控制器通过电机进行控制。

AGSwading_intro.png 主动进气格栅结构介绍

主动进气格栅这项技术,有两大好处:
1、节能:关闭叶片,可以在车辆冷启动时快速热车,在冬季也可以起到保温的作用,降低能耗;当发动机需要散热时,再将叶片打开。
2、降低风阻:汽车高速行驶时,减少格栅进气量,可以降低风阻,本质上也是为了节能。

如今这项技术已经很成熟了,咱国产五菱也有这个配置:

AGSwading_baojun.png 五菱宝骏主动进气格栅

AGS主动进气格栅涉水CAE仿真

主动进气格栅一般包含多个叶片,叶片与框架之间采用铰链连接,并通过平行四边形机构保证每个叶片同步转动。
下图是UG软件做的一个简化了的主动进气格栅运动仿真动画。

AGSwading_motion.gif 主动进气格栅运动仿真动画

在暴雨天气,汽车可能会遇到涉水的情况。叶片会受到水流的冲击,如果强度不足,可能会出现脱落或者断裂。

AGSwading_photo.png 汽车涉水照片

我们可以采用仿真技术,来模拟汽车涉水的过程,了解格栅受到的冲击力。在Abaqus/Explicit中,可以采用SPH方法(Smoothed Particle Hydrodynamic method)模拟液体,水域采用PC3D粒子单元。

AGSwading_abaqus.jpg abaqus涉水SPH仿真CAE分析

格栅涉水过程的仿真动画如下:

AGSwading_animation.gif abaqus格栅涉水SPH仿真CAE动画

格栅受到的冲击力曲线如下,最大冲击力约1200N.

AGSwading_force.png abaqus格栅涉水冲击力

涉水过程中,格栅发生变形。本展示案例的叶片比较单薄,变形比较严重(为了突出动画效果)。实际产品设计,叶片需要做的更加厚实。

AGSwading_deform.gif 格栅涉水强度变形动画 AGSwading_stress.png 格栅涉水应力分析