汽车扭力梁后悬架模态分析

在汽车行驶过程中汽车扭力梁后悬架结构容易出现振动疲劳现象。采用模态试验法对扭力梁后悬架进行有限元静模态分析,获得其在自由状态下的模态参数,包括固有频率和相对应的振型。在试验系统中根据扭力梁后悬架的结构选择合适的悬挂方式、悬挂点、激励、激励点和参数识别方法,测定扭力梁后悬架的自由模态频率。将模态试验获取的扭力梁后悬架结构前八阶自由模态频率与有限元分析结果进行对比,验证扭力梁后悬架有限元分析的准确性。结果有助于扭力梁后悬架结构设计与疲劳分析。     

模态试验在后扭力梁上的应用

针对汽车后扭力梁结构在道路随机载荷激励下容易出现振动疲劳现象,采用模态试验法对其在自由状态下的模态参数进行分析,获取其振动特性。通过对模态试验中的悬挂位置、激励位置和测点位置的优化,测得后扭力梁的自由模态频率。最后将模态试验获取的后扭力梁结构前十阶自由模态频率与有限元计算结果进行比较,分析表明采用优化后的模态试验方案能够获得较准确的结构自由模态频率,与有限元计算结果具有很好的一致性。     

某轿车自车身模态分析

以有限元模态分析和试验模态分析的相关理论为基础,对某轿车白车身的模态进行了研究。首先,在HyperMesh建立了白车身有限元模型,并用梁单元模拟焊点。在Nastran软件中用Lanczos方法对白车身进行了模态分析,得到白车身的固有频率及各阶振型。其次,采用随机信号对白车身进行两点激励,用多点拾振方法采集响应信号,将信号处理后,得到白车身的固有频率及对应的振型。通过对比有限元模态分析结果和试验结果,验证了所建有限元模型的有效性。     

减振器阻尼对扭力梁疲劳寿命的影响

为了研究减振器阻尼对扭力梁疲劳寿命的影响,建立了扭力梁有限元模型以及刚柔耦合整车模型。通过试验采集强化路面道路载荷谱作为整车模型的输入激励,仿真得到疲劳寿命分析所需文件,利用模态应力恢复法对扭力梁进行疲劳寿命分析,并通过扭力梁耐久性台架试验证明了仿真模型与疲劳寿命分析方法的准确性。仿真得到了不同阻尼系数下的扭力梁疲劳寿命分布云图以及最小疲劳寿命循环数,分析结果总结出了减振器阻尼大小对扭力梁本体疲劳寿命的影响规律。     

桁架结构有限元及试验模态分析

在ABAQUS软件中分别用梁单元和壳单元建立了桁架有限元模型,并利用有限元模态分析得到其低阶固有频率和振型。同时采用锤激法对中间节臂架进行了试验模态分析,利用LMS PolyMAX分析方法对试验结果进行了处理,并与有限元模态分析结果比较。结果表明:两种简化模型的有限元模态分析与试验结果相吻合,频率误差均在10%以内,验证了有限元模型的正确性和可靠性,确保了臂架系统有限元分析的准确性。     

轻卡变速箱壳体有限元及试验模态分析

变速箱壳体出现破裂,对其进行理论分析。以某轻卡变速箱壳体为研究对象,在ANSYS Workbench12.0软件中建立轻卡变速箱壳体的有限元模型,通过对变速箱壳体进行有限元模态分析得到壳体的固有频率和振型。同时采用锤击法对其进行试验模态分析,获得壳体的模态参数。将有限元及试验模态分析的结果进行对比,验证了有限元仿真分析的正确性和可靠性,得到了变速箱壳体在低阶频率范围内各阶模态的动态特性,为变速箱结构的进一步改进提供了理论依据。     

基于附加质量的试验模态振型质量归一化

针对桥梁结构试验模态振型的质量归一化,探讨了基于附加质量的试验模态振型质量归一化法,给出它的4种方法。以通扬运河大桥和张家港河大桥的有限元模型为对象,对4种方法计算质量归一化因子的精度,以及质量块的数量和质量、传感器数量、模态振型误差、质量块质量的误差对精度的影响进行了仿真研究。仿真结果说明了基于附加质量的试验模态振型质量归一化法的可行性和可靠性,在实际工程应用中可实现桥梁各阶试验模态振型较高精度的质量归一化。     

某车型引擎盖模态分析及优化

为了使引擎盖的固有频率避开汽车发动机的工作频率,需要对引擎盖的模型进行分析。以某车型的引擎盖作为研究对象,将引擎盖的CAD模型导入Hypermesh软件中,得到该引擎盖的有限元模型,依据模态分析理论进行模态仿真;采用多点激励单点响应的办法,通过力锤敲击法获得引擎盖试验模态。将仿真结果与试验结果进行对比可知,除第一阶固有频率误差稍大外,2-5阶的试验结果与仿真结果保持了很好的一致性;1阶振型为引擎盖的弯曲振动,2-5阶振型为引擎盖的局部振动,前五阶振型的形态基本相同。通过比较试验模态和仿真模态,验证有限元模型的正确性。在匀速工况下,发动机对引擎盖的激振频率为100±1.67 Hz,与引擎盖的第五阶频率比较相近,为了避免共振的发生,需要对引擎盖的模态进行优化,提高整车动态感知水平。     

复杂结构试验模态振型高效识别方法研究

结构模态振型的精确识别是复杂结构动力修改的基础。文中以发动机缸体作为研究对象,通过结构模态仿真识别与试验识别结果的相关性研究,验证了结构模态参数识别结果的有效性。在此基础上提出了以试验模态振型矢量为虚拟位移激励,基于结构有限元分析模型进行静力分析计算,将其静力学变形矢量等效为结构模态振型矢量的一种模态扩展分析方法,与传统试验模态振型识别方法相比,识别效率有较大改善。     

基于Poly IIR方法的简支梁振动模态分析与研究

分析某振动试验台简支梁的振动模态,首先利用弹性体一维振动理论得到简支梁的振动数学模型。然后利用伯努利-欧拉梁理论计算得到了简支梁振动微分方程,对简支梁设定特定的边界约束条件计算得到各阶模态参数,利用Workbench有限元仿真分析得到简支梁前五阶固有频率与振型,最后用基于Poly IIR的实验模态算法进行了简支梁实验模态参数识别,得到了简支梁横向与扭转模态频率与振型,验证了仿真值与实验值的一致性,最大误差为3%左右,可以为后续梁、板等弹性体复杂结构EMA分析研究提供一定的参考。     

曲轴-飞轮组合有限元模态测试和模态分析

根据与广西玉柴机器股份有限公司合作项目的要求,对曲轴-飞轮组合进行试验模态分析获取其固有频率、振型和阻尼,对建立的模型进行有限元模态分析,将计算结果与试验结果对比分析。通过有限元模态分析与模态测试结果的对比,验证了有限元模态分析模型与结果合理性。     

柴油机缸盖结构有限元模态分析和模态测试

利用有限元分析软件ANSYS对造型十分复杂的某发动机缸盖结构建立了有限元模型,而后进行了自由模态分析计算,得到了该缸盖结构的低阶振动模态频率与模态振型.为验证模态分析模型的正确性,对该缸盖结构进行了模态试验测试,用锤击法对缸盖结构进行振动激励,利用测试软件获取缸盖结构的低阶振动模态频率与振型.通过有限元模态分析与模态测试结果的对比,验证了有限元模态分析模型与结果合理性,为该类型发动机缸盖结构设计与优化提供了参考依据.     

基于模态相关分析的发动机曲轴箱模型修正

以发动机曲轴箱为例,给出一种复杂结构有限元模型合理性验证的方法。采用锤击法测得曲轴箱的试验模态频率和固有振型,应用Ansys建立有限元模型并进行了计算模态分析,对试验模态和有限元模态进行模态相关分析,检验有限元模型的合理性。修正后的有限元模型,与实验的前5阶频率和振型基本吻合。     

汽车后扭力梁橡胶衬套复杂边界条件的分析

为消除后扭力梁橡胶衬套简化成铰接或圆柱副约束给数值计算带来的较大分析误差,对其边界约束进行了讨论,并通过有限元分析得到其工作模态参数,最后通过道路试验确定其边界条件。首先考虑车辆载荷及后扭力梁与相关结构之间的作用,重点讨论橡胶衬套的复杂边界约束,对可能存在的边界约束状态予以研究。其次重构了满载条件下后扭力梁的有限元模型,进而计算得到对应工况下后扭力梁的工作模态参数。最后,基于整车道路实验和工作应变模态识别法得到后扭力梁低阶模态频率,通过对比验证了所建立模型的正确性,解决了后扭力梁结构橡胶衬套复杂边界约束难以确定的难题。     

循环对称结构重根模态振型相关性修正

为消除循环对称结构有限元模态分析和试验模态分析对应重根模态振型之间的夹角误差,实现模态相关性的准确定量分析,基于模态振型方程,揭示不同模态模型重根模态振型夹角误差产生机理,提出修正循环对称结构模态振型相关性的新方法。计算各阶重根模态有限元模态振型与试验模态振型间互模态置信准则(Cross modal assurance criterion, Cross MAC)初值得到夹角误差;在此基础上确定出对应的旋转角度和测点数;对有限元模态振型进行旋转匹配并计算得到修正后的Cross MAC值。应用该方法对制动盘有限元模态模型和试验模态模型进行相关性修正,结果表明：该方法不仅能获得准确的循环对称结构模态相关性,且相比于已有的循回群和初等旋转变换方法而言,修正效率得到显著提高。     

跨界车后桥壳模态理论分析与试验研究

以某跨界车后桥桥壳为研究对象,借助ANSYS Workbench进行理论模态计算,利用仿真分析结果指导试验方案的设计;同时采用力锤单点激励多点拾取的方法进行试验模态分析,识别出最佳激励点,分析试验本身的有效性。将有限元仿真和试验模态的结果进行对比分析,验证了有限元模型的正确性,得到了驱动桥壳低阶模态的固有频率和振型等参数,对同类桥壳的模态分析具有重要的参考价值,最后论证桥壳结构的合理性,不易与激励产生共振,为桥壳的进一步振动分析提供了理论依据。     

核安全二级离心泵临界转速计算与试验模态分析

基于有限元仿真平台,采用六面体与四面体组合网格离散三维几何模型,对大连深蓝泵业有限公司自主研发的核安全二级RCV上充泵转子部件进行了模态仿真分析,获得了转子部件模态振型及临界转速。将该转子模态振型及临界转速,与基于激振法开发的Cras模态测试系统所测得的振型和临界转速进行了比较,两者之间吻合度高。表明基于有限元的模态仿真分析与基于Cras的模态测试系统都能实现对模态振型与临界转速的准确获得,在产品优化设计及抗震分析中有广阔前景。     

模态试验架的动态特性研究

采用有限元技术，应用ANSYS仿真软件分析模态试验架的动态响应。通过建立计算模型，施加边界约束对模态试验架进行模态计算，得到模态试验架前5阶固有频率，提取计算模型的节点位移值形成模态振型。通过对模态试验架动态特性的研究为模态试验架的设计和导弹模态试验的实施提供参考依据。     

龙门立式加工中心模态分析

针对立式加工中心的特点,设计开发了具有龙门结构的三轴立式加工中心,并提出其扩展为四轴加工中心和五轴加工中心的实施方案。利用有限元的方法,进行了龙门立式加工中心的模态分析,计算了各阶模态和振型。采用力锤对机床样机进行模态试验,测得各阶固有频率和振型等模态参数。采用有限元分析计算和试验测试的方法获得的机床基本振型大致相同,固有频率结果一致性良好,床身及立柱稳定,薄弱点为主轴箱与X轴滑板的连接处。     

模态试验架的动态特性研究

采用有限元技术,应用ANSYS仿真软件分析模态试验架的动态响应.通过建立计算模型,施加边界约束对模态试验架进行模态计算,得到模态试验架前5阶固有频率,提取计算模型的节点位移值形成模态振型.通过时模态试验架动态特性的研究为模态试验架的设计和导弹模态试验的实施提供参考依据.