客车NVH特性的车身地板优化设计

针对某客车在高速下车身地板中后部振动较大、导致车厢内部NVH性能变差的问题,利用有限元软件建立了该车身地板的有限元模型。并通过试验测试分析技术和有限元模态分析法找出了车厢内地板振动的原因,其原因是客车车身地板后部在(45~60Hz)内存在两个局部模态,此两个模态频率落在了传动轴的1.28阶激励和发动机的2阶工作激励频率范围内,引发了地板的共振。先对车身地板的有限元模型中的横梁进行了灵敏度分析,然后根据分析结果进行了地板横梁结构及布置的优化,最后对优化结果进行了试验验证。试验结果表明优化后车身地板的振动明显减弱,表明了优化方案的有效性,这对解决类似的汽车NVH问题具有指导和参考价值。     

动力吸振技术在车内轰鸣声控制中的应用

通过分析引起某车内轰鸣声的激励源和贡献量最大的传递路径,利用实验模态技术测试分析出传动轴的弯曲模态频率,判断出该车内轰鸣声产生的原因是传动轴的强迫振动;利用动力吸振技术,进行了动力吸振器力学参数的优化设计,提出了抑制传动轴弯曲共振的工程方案.通过试验验证,该方法有效地降低了车内噪声.     

汽车传动轴断裂分析及其改进

为了分析某商用车传动轴断裂的原因并解决该故障问题,建立传动轴有限元分析模型,对其进行约束模态分析,分析结果表明其一阶固有频率(84.9 Hz)与最高车速激励频率(83.6 Hz)相接近,将产生共振。通过增大轴管直径并且增加其壁厚以提高局部的刚度,改进之后传动轴的一阶横向弯曲频率为91.5 Hz,在其一阶激励频率范围之外,能够有效的避免产生共振。高速环岛测试结果表明传动轴改进之后变速箱壳体在Y向和Z向的振动加速度分别下降了65.7%和63.6%,剧烈振动现象明显减缓。该传动轴的道路测试频率与仿真频率基本一致,误差均在2%之内,验证了有限元分析方法的准确性和可靠性,成功有效地解决了该商用车传动轴断裂故障。     

基于ANSYS的汽车传动轴的模态分析与结构改进

为了改善汽车传动轴的工作状态,避免其在工作过程中因激励而产生共振,本文利用三维软件Pro/E建立模型,导入有限元分析软件ANSYS中,对传动轴模型进行了有限元模态分析,获取了传动轴的前6阶振型和频率。寻找传动轴模型产生振动的频率范围,并提出了改进。此方法为传动轴的优化改进提供理论依据。     

高速动车组地板局部振动控制研究

高速动车组地板局部共振现象时有发生,对车辆运行舒适性造成极大的负面影响.以某型高速动车组车辆为研究对象,结合地板振动测试与仿真分析,探究地板局部共振的成因机理和控制措施.建立包含铝蜂窝地板及地板弹性支撑的精细化动车组车体有限元模型,并基于车体模态参数及地板振动响应测试结果对模型进行校验.基于该模型,通过仿真分析发现:由于地板局部刚度不足使得地板模态频率较低,而通过转向架悬挂传递至车体的激励频率与地板模态频率接近,导致地板局部共振发生.据此,分别提出加装波纹板的局部刚度优化和基于加速度响应最优的动力吸振两种地板振动控制方法,并对控制效果进行对比分析.结果表明,两种控制方法均可有效抑制地板局部共振,其中,加装波纹板的局部刚度优化方法可有效提高地板局部刚度,使地板模态频率得到提升,从而避开原始激励频率,但易导致地板产生新的共振频带;而动力吸振方法可实现地板局部共振的精准控制,无附加共振频带产生.相比而言,采用基于加速度响应最优的动力吸振地板振动控制方法在提高车辆运行舒适性方面具有更优的效果.     

某商用车高速行驶方向盘振动问题优化

针对某中型商用车高速行驶工况下方向盘出现的剧烈振动现象，从仿真分析和试验分析两方面着手，分别对激励源和传递路径进行了研究。首先，采用阶次、模态和工作变形分析方法，确定高速行驶方向盘振动问题主要为传动轴动不平衡量在高转速下的激励频率与转向系统1阶垂向弯曲固有模态耦合所导致；其次，从系统和激励方面分别提出并实施了改进优化方案，使方向盘高速行驶振动问题得到有效的控制。对此问题的优化整改研究结果可为车辆转向系统的设计研发和关键零部件的质量控制提供参考思路，有效缩短整车的开发周期。     

基于有限元的汽车传动轴模态参数优化研究

针对汽车传动轴在工作中因外部激励而共振的问题,通过三维建模软件CATIA建立了某轻型卡车传动轴模型并导入有限元分析软件ANSYS中,对主传动轴和中间传动轴在自由模态情况下以及传动轴总成在约束模态情况下的前6阶非刚体自由模态参数进行了研究。分别对传动轴不同轴管长度和壁厚相对应的模态参数变化规律建立了数学模型,并进行了归纳;提出了一种基于有限元技术的汽车传动轴模态参数优化的方法,利用有限元软件ANSYS对优化后的模型进行了测试。研究结果表明:通过减小传动轴轴管壁厚1 mm可使传动轴总成1阶固有频率从132.82 Hz提高到138.49 Hz,满足避免共振的要求。     

齿轮传动系统传动轴模态仿真及振动实验测试研究

针对四级减速系统的传动轴展开了动力学分析,并展开加速度振动信号实验测试.研究结果得到:传动轴发生了局部振动并存在扭转,当模态阶数增大后,获得了更明显振型.传动轴前6阶频率介于625～1339 Hz之间,最低固有频率也大于最高啮合频率,避免了齿轮箱与传动轴发生共振的问题.低频部分形成了故障频率等于360 Hz的一倍与二倍...     

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。     

纯电动城市客车底盘车架的模态分析与优化

汽车在行驶过程中由于路面激励以及各种外部载荷的激励作用会产生振动,振动会影响乘客舒适性以及汽车的使用寿命。针对某12m纯电动城市客车,利用Solid Works软件建模,在SCDM软件中对模型进行抽取中面、简化模型等前处理工作,将模型导入RADIOSS中进行模态分析,计算得到底盘车架的前十二阶自振动频率,利用Optistruct模块对底盘车架进行参数化优化。优化后车架减重6%,第一阶自振频率大于路面激振频率1~3Hz,第七阶与第八阶自振频率也都避开了城市客车传动轴的激励频率30Hz。     

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。     

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。     

基于环境激励的桥梁模态参数识别

介绍了获取桥梁模态参数的试验手段,阐述了环境激励的桥梁模态参数的识别方法,通过移动测量方法测试了基于环境激励的某桥梁,并采用自功率谱、互功率谱和相干函数分析,识别了桥梁振动的前3阶振动频率、阻尼比和振型。结果表明,试验得到的桥梁模态参数与设计参数基本相同,桥梁性能良好。     

船式拖拉机船壳的试验模态研究

针对船式拖拉机样机在试验过程中出现中间轴已疲劳破坏和轴承损坏的现象,拟采用多点激励模态分析方法对其船壳动力学特征参数进行测试。试验研究中采用输出噪声估计模型获得频响函数,利用频域多参考点模态参数辨识方法进行模态参数识别,获得100 Hz以内系统的前7阶固有频率及前三阶模态振型。试验结果表明,船式拖拉机船壳存在较低的一阶固有频率,并且在发动机启动过程中由于变速箱的转动频率和发动机的振动频率分别与船式拖拉机船壳的一、二阶固有模态频率吻合,系统容易引起共振。研究结果为解决中间轴疲劳破坏问题指明了方向,为船壳设计和结构优化提供了理论依据。     

立式消声器的动态响应与结构优化

为研究六缸柴油机用消声器振动特性,通过模态分析、模态测试与振动测试相结合的研究方法来分析消声器总成的振动特性及其在发动机不同转速点火激励下的振动响应,以提高其1阶约束模态同时对消声器总成开展结构优化.研究结果发现,原消声器总成故障主要原因是前2阶约束模态在发动机点火激励频率范围内,在1000rpm、1360rpmi附近...     

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。     

高速动车组车下设备对车体振动传递与模态频率的影响机理研究

提出包含车下设备的高速动车组整备状态车体模态频率数值计算方法,并通过有限元分析及模态试验,验证该方法的准确性。理论研究车下设备对车体振动传递特性的影响,定义车体的名义垂向一阶弯曲模态频率,并结合数值计算、振动传递分析与模态试验分析,分析车下设备悬挂参数对车体模态频率的影响机理。研究表明,采用弹性吊挂的车下设备将与车体形成耦合振动系统,且耦合振动系统在原车体垂向一阶弯曲模态频率附近产生一个新的低频振动分量和一个新的高频振动分量;低频振动振型为车下设备垂向振动与车体垂向一阶弯曲振动同相,高频振动振型为二者反相振动;随着车下设备悬挂刚度的变化,车体的名义垂向一阶弯曲频率将会发生"频率跳变"现象。     

专用喷洒车主管路的动力响应分析

采用有限元分析法对喷洒车主管路进行模态和随机振动分析，结果表明，主管路前五阶模态频率在激励谱范围内动态特性较差。用模拟方法得到车体在路面激励下的响应作为振动分析激励输入。随机振动分析表明，激励频率为24Hz时系统产生较大的动态响应。     

电动客车传动轴中间支承刚度优化设计及仿真

针对电动轻型客车传动轴振动过大的问题,为了提高整车的噪声、振动与声振粗糙度(NVH)水平,对其传动轴中间支撑进行了多目标优化设计,对支承的刚度值进行了仿真分析。首先,介绍了频率比计算设计的过程和优化理论,对某传动轴支承的悬挂质量、固有频率、频率比进行了计算分析;然后,基于多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),以振动传递率、一阶模态变化率、橡胶阻尼比、频率比为约束条件构造了目标函数,运用多目标优化理论对中间支承的刚度进行了重新匹配设计及优化计算,获得了目标刚度值;最后,对优化前后的中间支承刚度值进行了仿真分析,并开展了NVH实车试验验证。研究结果表明：在80 km/h时速下,改进后支架上的振动加速度下降了约19%;优化后的中间支承目标刚度值具有较好的减振效果,减少了传动轴对整车振动带来的负面影响,从而证明了该优化方法的有效性。     

轿车车身怠速共振分析

针对某轿车在怠速工况下车身容易产生共振,采用有限元技术和模态试验相结合的方法对该轿车白车身进行模态分析,找出车身振动的根本原因。首先建立白车身有限元模型,重点研究点焊单元的模拟方法,通过模态分析得到该白车身模态参数;然后搭建白车身模型的模态测试系统,采用随机子空间法识别得到白车身模型的模态动态响应参数。通过对比计算模态和试验模态,误差在5.3%内。结果表明,发动机激励频率(23~25 Hz)与车身1阶试验模态频率(25.53 Hz)相近是导致怠速工况下车身振动的主要原因,应增强车身发动机盖和顶板强度,这为车身的动态和结构设计提供了参考依据。