混凝土搅拌运输车副车架结构模态分析

车架结构模态是影响车辆结构动态特性的主要因素,采用有限元方法是获得车架结构模态的简便有效的方法。应用HyperMesh有限元分析软件计算某后卸料混凝土搅拌运输车副车架结构模态,同时进行车架结构模态实验,验证有限元模态计算结果的正确性。结果表明,有限元模态计算得到的副车架前8阶模态频率与实验测得的副车架前8阶模态频率最大相对误差为8．66％,所建立的后卸料混凝土搅拌运输车副车架结构有限元模型,可为今后副车架结构动态特性的改进提供有效的分析模型。     

前副车架振动特性分析及其优化设计

为了解决某SUV在高速时产生的振动与噪声问题,基于前副车架有限元分析模型和自由模态计算对其进行振动特性分析,获取其低阶模态频率及其阵型,分析结果表明其第1阶扭转频率处于发动机激励频率范围之内,将引起前副车架产生共振,从而产生剧烈振动和噪声。基于霍克-吉维斯直接搜索法对前副车架的料厚进行优化设计,得到了各个零部件最优的厚度值,分析结果表明优化之后其前4阶模态频率均有所提高,并且均处于发动机的激励频率范围之外,能够避免发生共振,满足模态设计要求。对前副车架的优化方案进行模态试验,试验结果表明其模态频率及其阵型的测试值与仿真值基本一致。整车道路试验结果表明优化之后前副车架的振动明显减少,最终成功解决了该故障问题。     

某车型前副车架结构优化与性能分析

副车架是整车系统中重要组成部件,副车架对阻隔振动和噪声、提升乘员舱舒适性方面有着明显作用,因此,对副车架的模态、刚强度进行分析就显得非常重要.文中以某车型前副车架为研究对象,利用OptiStruct软件,以减重和满足性能要求为目标,对该前副车架进行结构优化.通过查看优化后结构的自由模态、约束模态、强度分析结果等,验证了优化后结构满足目标性能要求,能够对前副车架的结构优化和性能分析提供参考.     

汽车副车架强度模态分析及结构优化

以某轿车副车架为研究对象,在CATIA、Hyper Works等软件中建立其有限元模型和多体动力学模型。对其结构进行强度分析和自由模态分析。分析结果表明,副车架强度符合使用要求,但该副车架的一阶模态频率与发动机激振频率较为接近从而可能会产生共振现象。针对该问题,采用变密度拓扑优化方法,建立以平均频率法定义的目标函数,以体积分数和应力为约束的拓扑优化。优化结果表明,副车架的模态计算值与试验值误差非常小,其一阶模态频率提高17.3Hz,并且给出副车架材料最优分配图,优化后一阶模态频率可避开发动机激励频率频带,验证副车架结构有效性。     

基于有限元分析的某MPV车前副车架改进设计

结合有限元分析法,对某MPV车改进前的整体式加强杆结构和改进后的的断开式加强杆结构的副车架进行实车转弯和制动工况下的刚度、应力及模态对比分析。仿真结果表明:驱动力和制动力工况下改进后的副车架所受应力均比改进前副车架所受应力值小;改进后副车架结构在刚度上优于原改进前结构的刚度,改进后副车架模态频率比改进前副车架模态模态变化较小。预测改进后的副车架结构改进设计能够满足新车使用要求。     

某疏浚车副车架结构有限元分析

为了验证副车架设计模型的合理性,基于ANSYS Workbench软件对某型疏浚车的副车架进行了结构静强度有限元分析和模态分析。根据副车架工况确定副车架的载荷,建立副车架有限元模型进行有限元分析和模态分析,得到副车架恶劣工况下的应力情况和前6阶固有频率。分析结果表明:副车架的最大应力没有超过材料许用应力,固有频率均不在共振范围内,设计合理。     

燃料电池轿车前副车架轻量化设计

建立了前副车架有限元分析模型,计算了前副车架在多种工况下的应力、应变分布,并对前副车架进行模态分析;将钢制前副车架改为镁合金轻质材料制作,并针对前副车架应力应变分布不均匀及2阶纵向弯曲模态不合理,进行结构的优化设计,实现了前副车架自身质量减轻46%;对轻量化设计后的前副车架进行了强度、刚度及模态验证,表明轻量化设计后的前副车架,在保证使用性能的前提下,实现了前副车架质量合理分配及强度、刚度合理匹配。     

基于模态贡献量诊断法提高副车架结构动刚度方法研究

针对某型车底盘开发设计过程中副车架与摆臂前安装点动刚度偏低的问题,建立以副车架为主体的有限元模型,运用模态贡献量诊断方法研究了影响副车架动刚度的主要模态成分,并通过模态分析根据主要模态成分的应变能分布判断影响副车架动刚度的主要区域。通过优化这些区域的结构,最终实现了副车架动刚度的提高,从而达到了目标的要求。     

响应面和多目标遗传算法结合的副车架优化

为实现副车架设计过程中,质量和第一阶模态频率同时达到最优,在模态分析和三种工况副车架强度分析的基础上,首先应用Hyperworks进行了副车架参数化,建立了11个厚度尺寸变量。然后应用试验设计分析方法对尺寸变量进行筛选,去掉了3个对质量、最大应力和第一阶模态频率影响都不显著的因子,将基于移动最小二乘法构建响应面近似模型引入到副车架优化设计的复杂系统中。最后,基于副车架近似模型利用多目标遗传算法进行多目标优化,获得了副车架质量和第一阶模态频率的Pareto最优解。研究结果表明:通过获得的Pareto最优解的边界,可以指导副车架优化设计,将大幅缩减产品开发周期、降低产品开发成本。     

轿车副车架轻量化设计

以某轿车副车架为研究对象,采用CATIA软件进行三维建模。应用Hyper Mesh对其进行网格划分,在制动工况下对副车架进行初始结构强度分析和自由模态分析。以副车架材料的许用应力及1阶模态频率作为优化的约束条件,利用Optistruct进行拓扑优化设计,副车架质量与原始设计相比减轻了10.28%,使其达到轻量化的目的。     

跨座式单轨车辆转向架构架模态分析

以跨座式单轨车辆转向架构架为研究对象,建立了构架的几何模型和有限元模型。介绍了构架结构模型的建模技巧、建模过程、建模单元特性以及有限元模型的创建技巧。根据模态分析的理论基础对构架的有限元模型进行了自由模态分析,通过计算得出了构架前16阶模态的固有振动频率和振型模态,确定了构架结构的动态特性,指出构架中振动的薄弱环节。为构架动态特性的改进设计和有效地避免共振现象的发生提供了参考,对进一步构架的动力学分析也有重要的意义。     

对击式液压锤理论与试验模态分析

以25 kJ对击式液压锤为具体模型,提出用理论计算与环境激励试验模态测试相结合方法对对击式液压锤机身进行动态特性分析研究.首先建立整体闭式机身的力学模型并进行理论模态计算,得到机身振动的前10阶固有频率和相应振型.然后利用机身参考点的响应数据对25 kJ对击式液压锤进行在线试验模态参数识别,得到机身在工作环境下振动的前10阶固有频率和相应振型.理论模态参数与试验模态参数的相对误差小于1%,各阶振型一致.研究表明:用模态分析法可以直观有效地得到对击式液压锤的动态特性数据.这些动态特性数据为提高设备工作的可靠性和使用寿命以及结构改进设计提供了理论依据.同时,自主开发的C83系列25 kJ对击式液压锤整体刚度和质量分布均衡,具有良好的动态性能.     

某型地铁车辆转向架构架强度及模态分析

通过CATIA软件建立某型地铁车辆转向架构架的三维实体模型,采用HyperWorks建立了该型地铁转向架构架结构强度分析的有限元模型,参照铁路相关标准,计算得到其强度分析应力结果,验证了该构架结构设计的合理性。通过模态分析,获得该构架的各阶模态频率及模态振型,为构架的动态特性设计提供参考。     

低速载货汽车车架静动态特性分析

运用三维造型软件Pro／E建立YT5815P型车架的三维实体模型,将其导入ANSYS后,采用板壳单元离散车架,建立车架有限元模型。基于车架有限元模型的基础上,应用有限元法对其进行静动态特性分析,动态特性分析包括模态分析、谐响应分析及瞬态动力学分析。通过静力分析,获得了车架在弯曲工况和扭转工况下的应力及变形分布情况;模态分析采用试验与计算机仿真相结合的方法,获得了车架自由状态下的固有频率、振型特征,同时,车架有限元模型得到试验模型的验证;对车架进行谐响应分析以及瞬态动力学分析有助于提高系统的稳定性及乘坐舒适性。最后,综合分析结果,对车架结构提出了一些改进建议。     

7140型客车车架随机振动特性及疲劳强度分析

通过建立7140客车车架的有限元模型,进行模态分析,得到车架的固有频率。采用模态叠加法计算车架在路面随机激励作用下车架的应力、车架位移随频率变化曲线及随机振动激励下最大振幅处的位移、速度、加速度响应曲线,分析掌握了车架的动态特性。并根据求解结果对车架进行了随机疲劳强度计算。为车架的改进优化提供理论参考依据。     

半挂牵引车车架模态分析

建立了以板壳单元为基本单元的半挂牵引车车架有限元分析模型,应用NASTRAN有限元分析软件对车架进行了模态分析。计算了该车架在自由状态下的模态参数,并分析了其振动特性和对整车性能的影响。计算结果与试验结果对比分析表明,所建立的有限元模型和分析方法是可行的,可为车架结构的进一步改进提供依据。     

半挂牵引车车架模态分析

建立了以板壳单元为基本单元的半挂牵引车车架有限元分析模型，应用NASTRAN有限元分析软件对车架进行了模态分析。计算了该车架在自由状态下的模态参数，并分析了其振动特性和对整车性能的影响。计算结果与试验结果对比分析表明，所建立的有限元模型和分析方法是可行的，可为车架结构的进一步改进提供依据。     

高速动车组车体模态特性分析

针对轨道不平顺及设备运转使高速动车组运行过程中产生复杂的振动、严重降低乘坐舒适性和行驶安全性等问题,对车体进行模态特性分析,以改善车辆的动态响应特性。建立某高速动车组车体有限元模型,计算3种车体不同质量条件下的振动模态,分析设备吊挂位置和吊挂点数目对车体模态频率的影响,得到模态频率和振型的变化规律。在有限元计算的基础上搭建车体模态测试系统,对车体进行模态试验,分析仿真与试验结果的差异及原因,验证数值计算和有限元模型的正确性。结果表明,车体模态频率满足相关设计标准,不同质量的车体低阶模态振型变化趋势一致,吊挂位置对底架垂弯和车体扭转振动频率影响较明显,吊挂点数目增加使车体模态频率逐渐升高。     

履带式沙滩清洁车车架模态分析

基于CREO建立车架的三维结构模型,利用ANSYSWorkbench的Modal模块对车架进行模态分析。分析结果表明,车架振动以弯曲振动为主,振动区域主要集中在车架前部。车架固有频率都大于发动机怠速激励频率和路面激励频率,但是第一阶模态频率接近发动机怠速激励频率,可能引发共振。为了改善车架的模态性能,对车架进行改进,结合模态分析结果,可知改进后的车架模态性能得到改善。     

轧机机座系统模态计算与分析

为分析某轧机颤振原因,对机座系统模态进行了有限元计算。首先由于结构的对称性,只建立了机座系统一半的三维模型,通过对称面上所加的对称和反对称约束考虑机座系统的整体性,再采用节点自由度耦合方式实现机座与横梁的联接,最后计算得到机座系统的前20阶。计算结果表明,机座系统的固有频率对轧机颤振无直接影响。