基于振动控制的客车地板模态分析及结构优化

为了控制某轻型客车的地板后部在高速行驶工况中的剧烈振动,利用阶次跟踪方法和模态分析方法分析得出地板发生剧烈振动的原因是发动机和传动系的激励频率与地板后部局部鼓包模态的模态频率接近,进而发生了共振。采用Hyper Works软件建立了某轻型客车的车身车架有限元模型,利用Hyper Works软件的Opti Struct模块对地板各横梁板材的厚度进行模态灵敏度分析及尺寸优化,根据相关的分析结果设计了结构优化方案并进行了验证试验。试验结果表明,本文方法可以有效地控制地板的剧烈振动。     

某轻型客车地板振动发麻的试验及控制

针对某轻型客车高速时中部和后部地板振动脚感发麻的问题,首先,对车架和车身地板进行模态摸底测试和实车道路试验测试;其次,采用阶次跟踪法和频谱分析法分析出传动轴1阶扭转振动是地板振动的主要激励源,并利用模态分析法发现地板的第8阶局部模态频率与传动轴的1阶频率相接近,地板的局部共振是其振动发麻的主因;然后,从激励传递路径和优化地板模态分布两方面着手进行改进,利用虚拟样机技术优化传动轴橡胶支承的刚度,以最大幅度地减少传动轴振动向车内的传递,并采用有限元技术优化了地板的模态分布,使之避开了发动机和传动轴的工作频率范围;最后,通过样车试验验证了改进措施的有效性,解决了地板振动发麻的问题。