网友一直想了解一些关于铸铝支架对汽车压缩机有什么影响？如何通过拓扑优化来减轻重量？和汽车压缩机改相关的知识点，本文接下来带大家走进铸铝支架对汽车压缩机有什么影响？如何通过拓扑优化来减轻重量？的案。
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«——【前言】——»
汽车空调压缩机一般通过铸铝支架固定在发动机机体上，压缩机本身的低阶频率很容易接近或变得与发动机的工作频率相同，特别是怠速或加速时的某一频率，空气-空调压缩机与发动机产生共振，不仅产生较强的噪声，而且直接影响整车的NVH性能和乘坐舒适性。
另外，共振很容易造成空调压缩机和发动机的结构强度出现裂纹，造成严重的安全隐患，因此压缩机的低阶模态，尤其是一阶模态对NVH性能影响显着。的汽车。
有学者通过比较安装支架和不安装支架的压缩机系统的振动模态，提出增加隔振等减振措施来衰减压缩机系统的谐振频率，可以使压缩机达到设计的NVH性能。确保这样做。指数。
有学者改变压缩机铸铝支架的结构及其与发动机的固定方式，以改善压缩机支架的低频，解决共振题。
针对上述文献中遇到的缺陷，大多是通过增加支架或减振措施来纠正缺陷，通过改变压气机支架的方式来避免与发动机的耦合或共振。目前的文献中，比较关注的是给予正在调整。压缩机支架的mod地位，但很少包括轻量化优化设计。
本文在满足压缩机支架模态目标和结构强度的前提下，利用OptiStruct软件的拓扑优化有限元仿真分析方法对压缩机铸铝支架进行轻量化设计。台架模态锤冲击试验、台架振动试验和整车道路耐久性试验，三项试验均未遇到NVH性能和结构强度失效题，证实了这种压缩机支架轻量化拓扑优化的高效性和可靠性。
«——【压缩机支架解析】——»
压缩机质量为65kg，材质为铸铝ADC12，对复杂的内部结构进行简化建模，实体网格按照压缩机壳体进行划分，压缩机网格采用四面体网格，如果选择网格尺寸4mm处，压缩机支架也是铸铝材质，同样采用四面体网格。
压缩机支架作为过渡支架，通过长螺栓将压缩机固定到发动机缸体上，压缩机支架的材料等级为ADC12铸铝。
模态分析是用于分析特定结构件或系统的振动特性，即固有频率和振动形状的分析方法，根据BlockLanczos方法，可以分析压缩机支架的模态和形状，并分析结构件的振动特性。振动方程可以简化，可能的公式如下
由式可知[M]——质量矩阵；-加速度矢量；[K]——刚度矩阵；-通过自由振动方程获得位移矢量和模态特征值。
发动机工作时的转速范围一般为700~6000r/min，根据基波频率和谐波频率的理论计算公式，计算公式如下
式中z——气缸数，n——怠速，xi——冲程系数，四冲程发动机，xi=2，根据上式计算，发动机的工作频率通常在23200Hz之间。
压缩机固定在发动机缸体上，工作时不断受到发动机的激励，产生受迫振动。压缩机支架受迫振动方程可简化为
式中[C]——阻尼矩阵Ft——发动机激振载荷由于压气机支架的模态大于目标值，不会出现共振题，因此对于压气机支架的结构强度分析采用静强度进行验证，静强度负载用于汽车，我们将测量的加速度谱称为类似于发动机附近的加速度谱。
«——【拓扑优化】——»
拓扑优化是在给定载荷、约束和性能图约束下寻找给定区域内材料分布的数学模型，是铝铸件轻量化和轻量化的常用仿真方法。
通常，拓扑优化涉及三个要素设计变量、约束和目标函数。变密度方法是最常用的拓扑优化方法。基本思想是这样的
引入变密度材料，以单元密度为设计变量，每个单元的密度是可变的，并且在0和1之间连续分布，即将结构单元的优化题转化为单元的最优密度分布题。
SIMP惩罚结构模型通过对一些中间密度值的单元网格进行惩罚，使单元密度更快地向0或1聚集，从技术角度使拓扑优化的结构轮廓更清晰、更易于制造。插值理论中，惩罚因子函数如下式所示
式中K——单位惩罚刚度矩阵，Xi——单位密度，p——惩罚系数。
由于轻量化主要针对压缩机支架的一阶频率，因此以压缩机支架为设计区域，以支架的一阶模态频率为设计变量，并采用优化后的支架体积V。考虑到仿真结果与实际模态的差异，意味着约束压缩机第一模态的目标值大于240Hz，根据上述技术路线，压缩机拓扑优化的数学模型可以简化为接下来。
由公式可知Xi-每个单元的相对密度，如果Xi=1，则保留该单元，如果Xi=0，则删除该单元。
由于原支架空间的，对压缩机支架进行了概念性重新设计，通过压缩机支架与发动机的四个安装点处的六个自由度作为边界条件，将压缩机概念性地设计为近似圆柱形。几何几何作为压缩机支架拓扑优化的空间
在拓扑仿真过程中，仿真结果中经常会出现棋盘格图案、网格依赖等不利于优化的现象，而这些现象的出现往往会对拓扑分析和优化结果产生负面影响，甚至影响优化效果。优化结果。在某些情况下，方向可能会产生误导。这使得拓扑优化变得毫无意义。
除了优化参数设置外，网格大小和惩罚因子设置对上述现象也有显着影响。
在拓扑优化领域，使用不同尺寸的网格得到不同优化结果的现象称为网格依赖，在相同的约束和目标函数下进行不同尺寸的拓扑优化，分析结果如下。如果网格尺寸太小，某些网格中会出现薄结构，使得优化后的结构轮廓边界不清晰，导致优化不彻底。
如果网格尺寸过大，则单元数量较少，每个单元的面积增大，导致描述单元密度分布不够准确，并且在网格划分时难以“去除”或“维持”选择单位密度。”。对于这款压缩机支架，我们建议使用3mm至4mm的网格尺寸进行拓扑优化。
引入惩罚系数，加速单位密度结果为0或1，使优化结果更加清晰。惩罚系数p越大，中间密度的单元越少，拓扑优化时使用的单元越多。它越来越接近0或1。优化效果更加明显。
相同约束、目标函数、相同网格尺寸下不同惩罚因子的拓扑优化分析对比表明，当惩罚因子p为2~4时，优化结构基本相似。优化结果呈现单位密度增加到0或1的趋势。
然而，如果p设置为5，则整体刚度矩阵会发生变化，并且优化结果开始与结果不同，因为中间密度单位趋向于过快变为0或1。惩罚因子p设置为4。
«——【优化分析】——»
根据上述拓扑优化技术路径，利用Optistruct软件对压缩机支架进行优化，优化压缩机支架有限元网格中各器件的最优相对密度分布。
在工程中，经常使用相对密度阈值03，这意味着相对密度小于03的单元密度是多余的，应该被去除，压缩机支架中心的单元密度小于03，因此有贡献。压缩机的第一种模式改进不大，因此将其消除并进行拓扑优化作为初步概念设计，并考虑铸造工艺的可行性重新设计压缩机支架。
基于BlockLanzzos方法对压缩机支架进行模态分析，对比拓扑优化前后的压缩机支架模态，发现拓扑优化后轻量化压缩机支架的一阶模态较低。虽然比原压缩机支架更为初级，但均满足压缩机支架240Hz的设计目标值，因此轻量化压缩机支架满足模态设计要求。
根据发动机附近测得的路面谱，应用相应的静态工况，确定了空调压缩机支架三个方向的结构静强度，满足结构强度要求。
将轻量化压缩机支架与压缩机组装在一起并安装在台架上，首先采用锤击法对压缩机支架总成进行模态试验，锤击结果发现轻量化压缩机支架的第一模态为2475赫兹。虽然低于模拟一阶模态2537Hz，但爆震试验与有限元模拟结果误差均小于5，均满足压气机支架模态240Hz的目标值。
该轻量化方案已进行台架随机振动测试，台架测试结果显示压缩支架结构没有出现裂纹、裂纹或变形，使得压缩机支架顺利通过台架测试。实车在国家试验场经过9000公里崎岖路面测试，顺利通过道路耐久性试验。
上述三项测试最终验证了压缩机支架拓扑优化的轻量化方案满足模态、强度和耐久疲劳的设计目标要求。
«——【结论】——»
基于Optistruct拓扑优化分析，在满足模态和结构强度要求的前提下，对压缩机支架进行轻量化，将压缩机支架重量从原计划的1284公斤减少到0586公斤，实现减重544公斤公斤。通过了锤击模态试验、台架随机振动和道路耐久性三项试验。
对压缩机拓扑优化的轻量级分析可以得出以下结论
为了避免共振或耦合，建议将压缩机主模态的设计目标值设置为大于发动机的最高转速，由于在模态分析过程中必须保证一定的安全系数，所以主模态目标值压缩器分析的频率设置为240Hz。这是可能的。
在进行轻量化分析和拓扑优化优化时，单元网格尺寸和惩罚系数对拓扑优化结果有显着影响，因此拓扑优化需要适当设置参数。
压气机支架拓扑优化轻量化分析方法及参数设置为未来汽车零部件轻量化提供了良好的技术路径和参考。
参考
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[3]梁辉耀，方
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[6]特定车型空调压缩机系统与发动机共振题优化，刘邦雄，黄嘉文，刘林根等[J]南方农机，2020，5121:109-111
我不能！汽车充气泵是根据汽车轮胎的特点而设计的，所以不能长时间使用，如果使用时间过长，充气泵会发热，很容易损坏。
空压机需要长时间运行，有配套的行程开关。当气压低于一定压力时自动启动，超过规定压力时自动停止。该汽车气泵不能使用。空气的密度比水小很多，电机功率不够，气泵是活塞往复式，通过活塞和单向阀的相互作用将空气压入容器内。
我可以更换汽车压缩机外壳吗？可以将一个替换为两个。车用压缩机壳体是用来保护车用压缩机内部的，这是因为车辆行驶时外部路面的灰尘或异物很容易进入车用压缩机内部，造成损坏或损坏。外壳至关重要，因为它会影响车辆的机械部件。但车用压缩机长期使用后，外壳会老化、损坏，必须更换。3更换外壳需要专业的技能和知识，如果您没有相关技能和经验，建议您到专业的汽车维修公司进行更换。
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