基于模态灵敏度分析的某乘用车白车身结构优化设计

建立了某乘用车白车身模态有限元分析模型,计算了白车身的振动模态。对白车身1阶扭转频率对各板件厚度的灵敏度进行了分析,得到相对抗扭灵敏度较大的板件。以这些板件为设计变量,对白车身结构进行优化设计。优化后车身的1阶扭转频率由25.24 Hz提高为27.007 Hz,避开了发动机激励的共振频率,增强了整车强度。     

基于模态分析的某客车车身NVH性能优化

针对某客车存在的车身共振问题,对白车身进行模态分析、获取其模态参数,分析出产生共振的原因为车身一阶模态频率与轮胎不平衡产生的激励频率相近;建立白车身有限元模型,进行模态仿真分析;通过对比试验及仿真的白车身模态参数,验证模型的准确性;针对其一阶模态频率,对白车身模型进行模态应变能分析,选取车身一阶模态振型下刚度不足位置,对白车身进行加强,提高白车身一阶模态频率,使之避免与轮胎激励频率相近而造成的车身共振,实现白车身NVH性能的改善.     

某轿车白车身模态有限元分析与试验研究

以某轿车白车身为研究对象,对白车身进行有限元分析,利用白车身模态试验验证白车身有限元结构的正确性。利用有限元位移云图的分布特征,对白车身结构进行优化。实验结果表明:试验车身一阶频率为28.23 Hz,表现为顶棚振动;一阶扭转频率为32.67 Hz,一阶弯曲为45.14 Hz,两个频率错开较远,不会引起耦合共振。通过有限元分析和试验两种方法对比发现,有限元分析和试验频率相差在10%的范围之内。说明建立的有限元模型是正确的。通过有限元分析可以发现,当频率达到25.90 Hz时,顶棚最大变形量为5.427 mm,当频率达到31.45 Hz时,顶盖后部最大变形量为6.512 mm,这会影响到汽车的舒适性、安全性和可靠性,所以要对顶棚和顶盖后部进行优化。     

动车组车体模态灵敏度及优化设计研究

建立动车组车体有限单元模型,计算整备状态下的车体模态,以车体主要板件厚度为设计变量,用数值微分法计算整备壮态下车体模态频率对板件厚度的灵敏度;通过灵敏度分析车体各部件对车体模态的影响规律,并基于灵敏度合理选择设计变量,以提高车体低阶模态频率和降低车体质量互为目标和约束条件,建立优化设计数学模型,实现了车体优化设计,优化后车体一阶菱形模态和一阶垂弯模态频率分别提高了1.05 Hz在和0.95 Hz,但保持了车体质量不增加,分析校核了优化后的车体强度。优化结果表明,所提出的基于灵敏度的综合提高车体性能的优化设计方法在显著提高车体前二阶模态频率的同时,保持车体质量不增加,并保持车体强度相对不降低,综合提高了车体性能,取得了明显的优化效果。     

基于响应面方法的微型车车门模态分析与优化

应用灵敏度分析方法和响应面法,优化车门结构模态。建立车门的有限元数值仿真模型,并通过约束模态测试对仿真模型进行标定。对车门第三阶模态频率关于车门板件厚度的灵敏度进行了研究,筛选出高敏板件并以这些板件的厚度为设计变量,运用面心复合设计方法获取样本点,构建了车门第三阶模态频率的二阶显式响应面函数。基于此响应面函数进一步建立了优化模型,结果显示改进车门厚度后,车门和白车身模态分离,同时实现省材5.83%。     

基于灵敏度分析的白车身结构轻量化设计

建立了白车身有限元模型,并用模态实验验证了模型的正确性,利用有限元法分析了该模型一阶扭转模态频率灵敏度和车身质量灵敏度,选取相对灵敏度绝对值较大的车身板件作为轻量化设计变量,以白车身质量为优化目标、一阶扭转模态频率为状态变量进行优化,优化后白车身质量降低10.5kg.     

基于结构优化的小货车车身模态特性改进

建立了某小货车车身有限元模型,并进行了模态分析和拓扑优化。依据拓扑优化结果,提出了4种提高模态频率的方法。通过方案的对比,选取添加加强板和连接件的方式对车身结构进行改进,运用尺寸优化对修改件厚度进行了优化。结果表明,该方法能有效地改进小货车车身模态特性,1阶固有频率从14.34 Hz提高到20.03 Hz,弯曲刚度和扭转刚度也都有改善。     

基于模态识别的参数化白车身轻量化优化设计

利用参数化建模软件SFE-CONCEPT建立了某轿车白车身的参数化模型,为白车身轻量化优化提供形状、厚度设计变量。对参数化白车身模型的静态弯曲、扭转刚度和低阶模态性能进行仿真分析并与试验对比,验证了所建参数化白车身模型的有效性。通过编辑脚本实现白车身模态振型与阶次的自动识别功能,避免了白车身优化过程中的人工介入。将脚本文件嵌入到Isight优化软件中,实现了参数化白车身轻量化全自动优化,从而减少了工作量并提高了白车身优化效率。轻量化优化过程中约束白车身静态弯曲刚度和一阶弯曲、扭转模态频率,寻求白车身质量最低、扭转刚度最大的方案。采用近似模型的方法对白车身进行优化,从而进一步提高白车身轻量化的优化效率。优化后白车身质量降低了33.97 kg,减重率达9.33%,白车身的弯扭刚度和一阶弯曲、扭转模态频率与初始模型基本一致,取得了显著的轻量化优化效果。     

轿车白车身骨架低阶模态特性研究

轿车白车身骨架的低阶模态特性对整车振动、噪声等各方面的性能有着重要的影响.以某型三箱轿车为例,应用有限元方法,进行了白车身自由模态的仿真计算与分析,通过各个零件的一阶扭转模态频率的灵敏度分析,得到了影响扭转模态频率的关键框架结构,并对白车身上胶结连接形式和前后风窗玻璃对于扭转模态频率的影响进行了对比分析.可为新车型在设计阶段的模态特性设计与分析提供一定的依据.     

车用动力总成模态优化研究

针对某车用动力总成试验过程中发动机和变速器结合面渗油的情况,运用有限元模态分析和试验模态分析相结合的方法,研究动力总成的固有模态。结果表明,动力总成一阶模态只有176.1Hz,低于发动机最高转速下的点火激励频率,存在发动机运转过程中在某个转速点产生共振的风险。经过有限元模态分析一阶模态阵型,显示薄弱位置在缸体、油底壳与变速器的结合面处;通过对缸体和油底壳增加加强筋进行优化,使动力总成的一阶模态提高到240.2Hz,比优化前提升了36.4%,二阶模态也提升了22.5%。优化后的动力总成试验模态分析结果表明:该方案提高了动力总成固有模态。     

层流流体管路的键合图模态分析法

为了分析层流管路的振动特性，在其高精度分段集中参数键合图模型的基础上，将键合图模态分析法应用于层流管路的振动分析，可以同时获得第1类模态和第2类模态及它们的同形模态。此法避免了复杂的数学问题，易于处理管路分支，特别适合处理机液耦合系统，细化模型后可满足高精度要求。     

柴油机体结构有限元模态分析和模态测试

为了解决某科研项目问题,需要利用有限元分析软件ANSYS对某柴油发动机机体结构建立有限元模型,并进行自由模态分析计算,从而得到该机体结构的低阶振动模态频率与模态振型。在得到有限元模型后需要对该机体结构进行模态试验测试加以对比验证。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的合理性,为该类型发动机机体结构设计与优化提供了参考依据。     

单独利用响应数据进行模态分析

针对工程实际中模态分析方法存在的不足，提出两种单独利用实测响应数据的互相关模态识剐法，即互相关差分模型法和互相关频域识别法。根据脉冲响应函数同响应间的互相关函数具有相似的表达形式，在时域中采用基于相关函数的互相关差分模型提取模态参数，在频域中采用基于互功率谱密度函数的互相关频域识别法对结构进行模态识别。对这两种方法进行了理论推导，并以一飞机模型为例进行了试验验证，将结果同适调激振法所得结果作了比较，证明所述两种方法都能够较好地仅利用实测响应进行模态辨识。     

滚筒洗衣机箱体计算模态与试验模态分析

以某型号滚筒洗衣机箱体为研究对象,采用有限元数值计算和试验研究相结合的方法,获得箱体的固有频率和固有振型,并以试验模态分析的结果修正有限元模型,在此基础上初步探讨了箱体减振降噪的可行性措施。     

波形弹簧模态分析

针对波形弹簧的模态,文中以波形弹簧的固有频率分析为出发点,首先运用Pro/E软件设计创建波形弹簧三维实体模型,生成能够导入ANSYS软件的.iges格式文件,并运用ANSYS软件对此模型进行有限元求解,以获得其模态特性,综合运用以上两个软件,使得对较为复杂的波形弹簧的模态分析变得简单.通过对波形弹簧的固有频率的数值仿真,并将仿真结果与已有的碟形弹簧分析结果做对比,得到了在同等条件下波形弹簧和碟形弹簧的固有频率对照数据.     

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.     

摩托车车架模态分析

固有频率是摩托车车架的重要动态特性之一。通过模拟实际情况对车架模型进行了简化,同时施加了约束。通过对理论模态和实验模态分析结果进行对比,说明理论分析时对车架进行适当简化是合理的,约束是有效的。     

动调陀螺组合体减振器的模态分析

使用有限元软件MSC／NASTRAN对动调陀螺组合体进行了模态分析与研究，并给出了陀螺组合体的15阶模态频率和振型。分析结果表明，陀螺组合体前6阶模态频率对其整体振动有很大的影响，同时验证了陀螺组合体的固有频率将远离外界激振频率，不会因为受到外界频率的激振而发生工作失效。     

数字样机与模态分析

数字样机技术是一门新兴的综合性技术,是现代新产品数字化设计与管理的重要手段之一,受到了国内外的普遍重视与应用.简要介绍了数字样机与模态分析国内外的应用现状及发展趋势,数字样机的相关技术和主要软件;指出了在数字样机基础上进行模态分析的重要作用和意义.     

汽车散热器的模态分析

采用Pro／E对散热器进行几何建模,将模型导入Hypermesh进行几何清理、网格划分等,建立有限元模型;将模型导入Nastran中进行模态分析,得到散热器在水压0．28MPa下前三阶模态振型。将前三阶共振频率与试验值相比较,验证了仿真结果的准确性。针对分析对薄弱部分提出改进措施,对散热器进一步改进提供了重要参考。