某新型汽车变速箱箱体振动模态分析

以合肥工业大学汽车研究院自主研发的新型并联行星轮系双离合自动变速箱箱体为研究对象,利用Pro/E软件建立箱体的三维造型,导入hypermesh中划分网格后保存为.DAT格式,再导入Romax Designer中已建立的变速箱的机械传动系统,实现了柔性部分与传动系统的刚性模型的结合。在Romax Designer中得出箱体的固有频率和振型。有限元计算结果与模态试验结果一致。通过模态分析,可以为变速箱的动态响应分析和动强度设计提供可靠的依据。     

多种动载荷激励下变速器箱体的动态响应分析

变速器箱体是变速器中结构最复杂、所受激励最多的部件,由于动载荷的存在,箱体受到的破坏远大于其静载设计。建立了齿轮传动系统刚柔耦合多体动力学模型,求解了齿轮时变啮合刚度、阻尼、误差及驱动电机转矩波动激励下轴承座位置处动态力响应,以及随机路面谱激励下悬置点处动态力响应,在此基础上,利用模态叠加法对变速器箱体进行动态特性求解分析。结果表明,箱体总体设计较为保守,中间的板类零件变形较大、刚度较小,在设计初期需重点关注。     

汽车变速箱的振动特性与模态联合分析研究

某型号汽车变速箱存在箱体开裂的问题,为了对某型号汽车变速箱进行结构优化与精确模态分析研究,以该型号汽车变速箱箱体为研究对象,先对其振动特性进行了研究,获得了箱体动态响应的最佳激励方向和频带区域,了解了变速箱箱体的内在特性,然后采用有限元分析与试验模态分析相结合的方式,对变速箱箱体进行了模态分析,将所得数据进行对比后,分析了变速箱箱体开裂原因,为后续对该型号汽车变速箱进行结构优化奠定了基础。     

多工况下变速箱箱体结构的拓扑优化设计

针对变速箱系统的多载荷工况特性,建立箱体结构的有限元模型,对其进行静力分析和模态分析,得到各工况下箱体的应力和位移云图,在此基础上对结构进行应力、位移和体积比分数约束下第一阶固有频率最大化的拓扑优化设计,根据结构的材料密度分布云图结果对其进行改进设计,改进后的结构较初始设计质量减小19kg。对改进后的结构进行再分析,结果表明该箱体结构的拓扑优化设计是可行的。     

汽车变速箱箱体的动态设计

研究汽车变速箱箱体的动态设计 ;根据动力学知识 ,运用有限元素法对汽车变速箱箱体建立数学模型 ;对箱体进行了动态分析与计算 ,并得出应力值及相关特性参数。这种理论和方法对零件的动态设计有一定的参考作用。     

拖拉机变速器箱体动态特性分析与优化设计

针对重型拖拉机液压机械无级变速器箱体的减振降噪问题,对箱体进行动态特性分析,并运用结构优化方法进行箱体的优化设计。根据箱体的初始设计几何模型,建立箱体壳单元和体单元耦合的有限元模型,进行箱体模态分析和瞬态动力学分析;基于分析结果以箱体的前六阶加权模态频率最大化为目标,运用拓扑和形貌联合优化的方法得到了箱体最优化的材料分布和加强筋分布。分析结果表明:优化后箱体的强度和刚度满足要求,质量减少8.7%,前六阶固有频率都得到提高并且避开了激励频率。该方法为同类变速器箱体的优化设计提供了参考,降低产品设计成本,缩短研发周期。     

内外激励下高速列车齿轮箱箱体动态响应分析

对高速列车齿轮箱箱体结构的动态响应特性进行分析。对齿轮传动系统内部和外部动态激励进行数值模拟,建立考虑轮齿啮合的高速列车动力车整车动力学模型,内部激励主要考虑齿轮的时变啮合刚度、轮齿啮合阻尼和传递误差,外部激励主要考虑异步电动机的谐波转矩和轨道激励,得到恒功率牵引工况下齿轮传动系统的动态载荷。建立齿轮箱箱体的有限元模型,利用直接积分法分析动态载荷作用下箱体的动态响应,并针对相关频率进行谐响应分析。结果表明,考虑轮齿啮合才能得到齿轮传动系统的高频振动,箱体结构能够满足正常的运营需求,异步电动机谐波转矩频率和齿轮啮合频率在箱体动态响应的主频中都有体现,在箱体结构设计时,应注意箱体自身模态频率与外界频率的错开,以免发生共振。     

奥托汽车变速箱箱体有限元模态分析

汽车变速箱是一个多自由度弹性振动系统,作用于该系统的各种激振力使变速箱产生复杂振动,其必然带来整车的振动和噪声,影响汽车乘坐舒适性.本文以奥托汽车变速箱为研究对象,基于SolidWorks建立奥托汽车变速箱的三维实体模型,并应用COSMOSWorks有限元分析软件建立变速箱箱体的有限元模型,完成了该汽车变速器箱体的模态分析,分析结果可为寻找变速箱箱体产生振动的敏感部位和箱体的结构设计提供依据.     

大型桥式起重机减速器箱体动态响应分析

对激励频率下的桥式起重机减速器箱体进行了频率响应分析,得到了箱体各轴承孔处的频率位移响应曲线,并找出了在外部激振力下箱体最大位移响应位置。频响分析结果表明,在规定转速下的齿轮啮合频率可以避开箱体的固有频率,不会引起箱体共振。     

平稳随机激励下线性随机结构动力响应分析

对于外载是平稳随机激励的线性随机结构分析问题,在随机变量函数矩点估计和虚拟激励法的基础上,建立随机响应均方值特征参数的矩估计算法.应用虚拟激励法将随机载荷转化为确定性简谐载荷,计算确定性结构在平稳随机激励下响应的均方值,采用点估计方法分析平稳响应均方值的均值和方差,并计算响应均方值的变异系数,通过两个算例考察结构参数的随机性对结构响应均方值的影响.由于基于随机变量函数矩的点估计和虚拟激励法具有较高的效率和精度,因而所提方法具有一定的工程意义.     

大功率风电增速器箱体疲劳寿命分析

建立某大功率风电增速器箱体的三维模型,计算单位静载荷作用下箱体的应力应变;依据德国劳埃德船级社规范(GL2010),给出风电齿轮箱箱体部件的S-N曲线的拟合方法;应用雨流循环计数法计算箱体疲劳载荷谱。应用Miner线性积累疲劳损伤理论和雨流循环计数法,对风电齿轮箱箱体进行疲劳寿命分析,得到了风电增速器箱体的疲劳寿命。通过对箱体疲劳寿命结果的分析,对箱体结构进行优化,为大功率风电增速器箱体的疲劳寿命分析提供设计思路,为风电齿轮箱箱体的设计提供了参考。     

谐波力激励下螺旋形弹簧的拉扭耦合动力响应

建立一种普遍的解析理论，利用简正模态法研究确定性载荷作用下拉扭耦合螺旋形弹簧的动力响应。假定确定性载荷是谐波变化的，得到各种谐波激励下封闭形式的解，并对动力拉伸位移和扭转位移的数值结果进行讨论，与文献中已有方法的比较验证了文中所提方法的有效性和精确性。     

平稳随机激励下随机参数齿轮副的动力可靠性分析

将一对啮合齿轮等效为单自由度随机振动系统,研究随机参数齿轮副在平稳随机激励下的动力可靠度的求解方法。从其平稳随机响应的表达式出发,同时考虑齿轮物理参数、几何尺寸的随机性,利用求解随机变量数字特征的矩法和代数综合法,导出随机参数齿轮副在平稳随机激励下位移及其导数响应的数字特征,再由动力可靠度的公式导出随机参数齿轮副动力可靠度的均值和方差的计算公式。通过与MonteCarlo方法结果的比较,验证文中方法的可行性和有效性。     

随机参数刚架结构的平稳随机位移响应动力可靠性分析

研究物理参数具有随机性的刚架结构的平稳随机位移响应动力可靠性的计算方法。考虑结构的物理参数具有随机性，从结构随机响应的频域表达式出发，利用求解随机变量数字特征的代数综合法和矩法，导出随机参数刚架结构在平稳随机激励下的位移及速度响应均方值的数字特征，再由动力可靠性的Poisson公式导出结构动力可靠度的计算公式。通过算例就各参数的随机性对结构动力可靠度的影响进行分析，验证本文方法的可行性。     

应用有限元方法研究铁路车辆/轨道耦合系统在竖向冲击载荷作用下的动态响应

利用有限元方法研究铁路车辆/轨道动态耦合系统问题,得到车轮和轨道之间的竖向动态接触力与静载之间的关系.作为应用实例,对我国C61型运煤货车,考虑车辆/轨道系统各结构的真实几何形状和边界条件,建立包括车辆和轨道系统的有限元模型,应用大型非线性动力分析程序LS-DYNA模拟车辆通过轨道错牙接头时的轮/轨动态响应过程.通过分析发现,车轮和轨道之间的竖向动态接触力大约是静轮载的2倍,与已有的现场试验结果基本吻合.验证车辆/轨道系统有限元模型的正确性.进一步得到侧向架、钢轨和轨枕的加速度响应,以及轮轨接触区内的弹性应力场.     

某轻卡齿轮箱动态特性仿真与试验研究

针对齿轮箱开裂问题,为了了解齿轮箱的动态特性,通过仿真与试验相结合的研究方法对齿轮箱进行了模态分析,对比两种情况分析结果,验证了仿真分析的正确性和可靠性;同时对试验数据进行时域分析及频率分析,为齿轮箱动态响应分析及结构动力学修改提供理论依据。     

随机干扰下机翼系统的可靠性与控制研究

建立一个机翼颤振的随机动力学模型,应用随机平均法将Hamilton函数表示为一维扩散过程,通过分析系统奇异边界的性态,建立可靠性函数和首次穿越时间的概率密度所满足的BK(backward Kolmogorov)方程,结合初始条件和边界条件得到数值结果.利用随机动态规划原理导出以最大可靠性函数为目标的控制策略,并对其进行数值仿真.     

偏心拉压杆的载荷动态响应计算

拉压结构杆在结构工程中广泛存在,是重要的承载元件。但因各种误差的存在拉压杆常处于偏心拉压受载状态中,研究其动态响应是保证其正确设计的理论基础。针对等截面直杆承受端部轴向偏心谐和轴向载荷作用时的动态响应问题进行了研究,利用小变形假设和线性叠加原理将问题分解为两个子问题,一个是轴向拉压问题,一个是弯曲问题。给出了细长杆件轴向位移和平面弯曲挠度随不同扰动频率的变化规律,为进一步的动态应力计算奠定了基础,研究思路与应用分离变量法和傅立叶积分变换技术,对于研究杆件承受任意偏心轴向载荷和沿轴向分布荷载的动态响应问题具有重要指导意义。     

变载荷激励下齿轮传动系统齿根裂纹故障动力学特性分析

根据齿轮裂纹会引起齿轮系统的时变啮合刚度变化这一特性,建立了含齿根裂纹故障单级齿轮传动系统的四自由度动力学模型,对裂纹故障的非线性动力学机理进行了研究。采用变步长的四阶龙格—库塔法对齿轮裂纹故障进行仿真分析,运用时频分析方法研究了裂纹信号特征,为齿轮裂纹故障诊断提供了理论支持。在此基础上,分析了齿轮裂纹在变载荷激励下的动力学特性。分析表明:在变载荷激励下,齿轮振动波形图与变载荷激励变化趋势极其相似,裂纹的存在引起波形图上出现冲击现象并且啮合频率及其倍频附近出现边频带,边频带为故障齿轮的转频;变载荷激励下,低频的边频成分明显只与外载荷激励有关,与齿轮故障无关。