考虑冲压残余应力和厚度变化的车身结构模态分析与优化

车身零件冲压成形过程中产生的残余应力和厚度变化对其结构模态和固有频率具有重要的影响,而目前常用的有限元模态分析方法中,常常忽略了成形因素所带来的影响,导致分析结果与实际情况不相符。采用有限元网格映射算法,在车身结构模态分析中引入成形信息,并将成形残余应力作为预应力施加,研究成形因素对车身结构模态和固有频率的影响。研究结果表明,考虑成形比未考虑成形影响的模态分析结果更接近实验结果。最后,进行了基于成形因素的车身结构灵敏度分析与优化。     

基于声辐射模态模型求解声功率灵敏度

声功率灵敏度分析揭示了结构振动引起的辐射声功率与结构设计变量之间的关系。通过利用声辐射模态模型来处理声辐射环节,利用有限元振动模型来处理结构振动环节,从而提出一种新的声功率灵敏度求解方法。在带障板的加筋板声辐射模型中,采用较常用的瑞利积分模型处理辐射环节的方法对其进行了验证。最终验证了这种方法的可行性。     

基于车身模态和板块贡献分析的阻尼优化降噪方法研究

车身结构上的阻尼材料优化布置对车内振动和噪声控制有重要的意义。以某实车的白车身为研究对象,基于有限元法和边界元法对车内声腔进行声场分析和车身板块进行声学贡献量分析,找出车内场点噪声声压峰值频率及对应的贡献量较大的板块。进而基于白车身模态振型分析,对车身部件上的局部约束阻尼的敷设位置进行优化配置。分析了阻尼优化布置前后分别在悬置、前悬架和后悬架等不同位置处激励下的车内噪声,确认了降噪优化方案的有效性,并在实车上进行了验证。结果表明,对车身相关板块进行局部阻尼处理后,降低车内噪声2 d B(A),证明了该方法的有效性。     

基于模态误差函数灵敏度分析的损伤识别方法

利用非完整的模态响应信息进行损伤识别,通常归结为一个基于模态参数匹配的优化问题,较多的待识别参数将导致优化反问题计算规模过大以及识别结果非唯一性等问题。本文提出了基于误差函数灵敏度分析的新的参数更新策略。该方法将少数优势单元参数的提取与单元参数参考值的改进结合起来,实现逐次扩增的参数分组过程,每一步所采用的优化反问题中,只求解较小规模的优化问题。基于所建立的参数识别方法,数值仿真结果显示所采用的模型更新方法可以有效处理稀疏的有噪音测试数据,具有较稳健的识别性能。     

改装汽车车身实验模态分析

在介绍了工程结构查态试验与分析的基础上,以某改装汽车身为研究对象,采用基于变时基技术的冲击激励法进行了模态试验,利用ＤＡＳＰ软件进行了模态参数识别,并利用模态参数识别结果,对该汽车动态设计水平进行了评价。     

基于刚度和模态灵敏度分析的轿车车身轻量化研究

以某轿车白车身为例,建立有限元模型,以车身结构的刚度和模态有限元计算为基础,经灵敏度分析方法确定优化设计变量,以车身结构质量的最小化为目标,在保证车身刚度和模态性能的前提下,优化车身零件的厚度,从而实现车身结构的轻量化,车身减轻的重量为原来的3.6%,车身结构的刚度和主要模态频率也都获得不同程度的提高。     

基于频响函数综合的舱筏隔振系统灵敏度分析和优化＊

利用频响函数综合方法,推导了浮筏隔振系统连接点的位移,给出基座上的力和输入到基座的功率流对浮筏隔振系统的上、下层隔振器的刚度和阻尼的设计灵敏度表达式,并分别以最小化某一频段内输入到基座的功率流和传递到基座的力的均方值为优化目标,结合灵敏度分析方法,对上、下层隔振器的刚度进行了优化.优化结果表明,基于子结构灵敏度分析的方法是一种有效的优化方法,以最小化传递到基座的力的均方值为优化目标得到的隔振器的最优刚度不能同时使输入到基座的功率流有很大的衰减.     

浅析基于模态的白车身结构优化

目前试验模态分析技术已经成为解决振动噪声以及疲劳强度等实际问题的一项最重、应用最广泛的技术手段。通过模态试验识别出的汽车白车身的结构动力学特性对于乘坐舒适性和结构可靠性起着决定性的作用,是汽车新产品开发中结构分析的主内容。在模态分析的基础上,结合实际,基于理论分析前提,对白车身结构优化切入点进行探讨,对当前我国车企在车身结构动态特性领域的探索,本课题的研究可以提供一定的参考。     

运行模态分析中固有模态和谐波模态区分方法研究

摘要：在机械领域存在大量旋转机械,这使得输入激励并不满足运行模态分析（OMA）要求的均值白噪声激励条件。通过对随机信号和谐波信号统计特性的分析,提出一种简单有效的识别响应信号中周期强迫响应的方法,使OMA适用于含有谐波激励的情况,对一块由偏心电机激励的钢板进行了运行模态试验和锤击法传统模态试验,应用该方法成功识别出响应信号中的周期响应成份,通过两种试验结果验证了方法有效性,为OMA中虚假模态的辨别提供了一种新思路。     

基于快速独立分量分析的模态振型识别方法研究

摘要：快速、准确地识别出结构的模态参数,特别是结构的振型是结构损伤精确识别与健康监测的重要前提。大多的模态参数识别时域方法都是从曲线拟合的角度或解算特征值的过程来实现。振型向量通过求解各阶模态的留数获得,这些方法依赖于模态频率与模态阻尼的识别。本文提出一种模态振型的直接提取方法,该方法基于快速独立分量分析技术,以模态响应之间的独立性构造目标函数,通过优化目标函数寻求振型向量的最优解,直接从结构自由响应或脉冲响应的数据矩阵中提取结构的振型向量。三自由度数值算例表明该方法有效,具有很高的识别精度且对测量噪声具有很好的鲁棒性。     

基于等几何裁剪分析的拓扑与形状集成优化

提出了将设计和分析、拓扑与形状优化集成的思想,探索了基于等几何裁剪分析的拓扑与形状集成优化设计算法,该方法统一了结构优化的计算机辅助设计、计算机辅助工程分析和优化设计的模型,基于B样条的等几何裁剪分析既能准确表达几何形状,又可以用裁剪面分析方便处理任意复杂拓扑优化问题,由裁剪选择标准确定合理的拓扑结构变动方向,结构变动时无需重新划分网格,设计结果突破初始设计空间的限制,还可方便优化形状。建立了等几何裁剪灵敏度分析的计算方法,给出了等几何裁剪分析拓扑与形状集成优化算法,通过典型实例表明所用方法的正确性和有效性。     

轻型客车车身的有限元模态分析

简要论述了有限元模态分析基本理论,通过对某轻型客车车身的有限元建模及相应的模态分析计算,得到此车身的固有频率和相应的振型,将计算结果与试验模态相比较,说明了该模型的正确性,且结果有一定的可信度。最后针对发现的问题提出了改进建议。     

RV减速器摆线轮模态分析与结构优化

目的根据摆线轮模态分析计算结果对摆线轮进行结构优化。方法通过Pro/E对RV减速器摆线轮进行三维造型,将完成的实体模型导入Ansys中,建立动力学仿真分析模型,进行有限元模态分析,得出摆线轮在自由边界与约束边界下的固有特性。将模态计算结果与整机模型固有频率进行比较,根据振型分析摆线轮最大刚体位移的位置,进行结构优化设计并验证。结果自由边界下的第7,8阶与约束边界下的第2,3阶固有频率均与整机相接近,容易引起整机共振的固有频率段为844.7?1163.7 Hz;摆线轮最大刚体位移的位置为贯穿孔外侧的摆线齿廓,自由和约束边界下的最大位移分别为44.349,59.484mm;结构优化后的最大位移分别为37.581,44.066 mm。结论摆线轮齿廓处为结构的薄弱环节,结构优化后的摆线轮模型在固有特性以及固有振型上都达到了有效改善效果。     

某型叉车护顶架主观振动评估与试验模态分析

针对某型号叉车护顶架、方向盘和座位振动较大的问题,首先对该型号叉车运行时的振动信号进行了采集,找出主观舒适度最差时刻的信号并侧重其进行分析。通过对护顶架做模态测试,将所测试的模态参数与现场主观振动评估结果相结合,确定导致该型号叉车舒适度较差的主要原因是护顶架在发动机激励下产生共振,且由于在共振频率周围护顶架结构模态较为密集,导致叉车加速状态下会产生连续的共振。由于在模态测试基础上引入了舒适度评估振动的方式,结果表明具有今后改进设计的价值。     

基于运行模态法的动力总成刚体模态试验研究

介绍两种基于运行模态法的动力总成刚体模态参数识别方法,即频域分解法与时域随机状态子空间辨识法。发动机怠速工况下,运行模态法可以识别出动力总成悬置系统在垂向跳动与绕侧向俯仰的刚体模态,并且可以识别出动力总成怠速激励下的谐波模态;而动力总成受到白噪声激励,运行模态法可以识别出动力总成悬置系统的全部六自由度刚体模态。从对比可知,运行模态法识别的模态参数与常规试验模态法结果基本一致,表明利用工况激励法进行模态参数识别是行之有效的。     

谐波减速器刚轮的模态优化设计

以XB-80-134H型谐波减速器的刚轮作为研究对象,运用有限元分析的方法,对其施加满足实际工况的约束,在计算机容量允许的情况下,选择精度更高的单元和划分更细的网格密度,计算出刚轮的模态频率以及模态振型.为了验证有限元法计算结果,又通过实地的振动试验,具体测出了刚轮的共振频率,验证了有限元计算结果的正确性.利用经过验证的有限元模型,在计算机上作结构改进仿真设计,以期找到提高刚轮共振频率的措施.通过多种方案比较,发现加大刚轮轴上凸台的半径,可以实现在不改动谐波减速器其他零件尺寸的前提下,提高刚轮的模态频率.     

基于遗传算法的发动机冷却模块振动优化

发动机冷却模块(CRFM)是汽车怠速时的主要振动噪声源之一,本文以某轿车V6发动机的冷却模块为研究对象,针对其怠速开空调时冷却模块及方向盘振动问题,结合数值仿真与试验对比,分析了冷却模块振动的影响因素。冷却模块振动模型的搭建,借助了Matlab,运用能量解耦理论、Newmark-Beta算法,考虑了车架及风扇振动,并采用混合遗传算法对减振连接块的性能进行了优化,结果得到了仿真与试验的确认。     

《通过顶棚模态试验分析优化车内噪声》

介绍顶棚在实车状况下的试验模态分析方法，采用悬挂激振器而车辆接地的单向激振方式，讨论激振点的选取位置，利用PolyMax方法求得顶棚前十阶模态频率及振型，并通过各测点相干性、频响函数曲线和各阶模态MAC值的检验保证模态试验结果的可靠性；找出对车内轰鸣噪声影响显著的敏感频率和薄弱位置，以此为依据优化其结构刚度，实现模态的移频。优化后的顶棚频响函数幅值取得明显改善，降低在敏感转速时的车内轰鸣噪声声压级。     

基于频率灵敏度方法的宏微运动平台连接架结构优化

连接架与驱动设备频率相近而发生共振,将影响宏微运动平台的稳定工作和超精密定位的实现.为避免共振,本文以连接架为研究对象,搭建连接架固有频率有限元分析模型,并对有限元模型进行实验验证.然后,基于频率灵敏度方法对有限元模型结构参数进行摄动,通过分析刚度和第1阶固有频率对结构参数的灵敏度,进行设计变量选择,再以连接架质量为约束条件,将连接架第1阶固有频率倒数作为目标函数,对连接架优化模型进行优化并进行实验验证.通过优化,连接架第1阶固有频率得到了有效的提高,避免了连接架与音圈电机发生共振,从而为宏微运动平台稳定工作和超精密定位提供可靠依据.     

EQ6111LH客车整车扭转刚度的分析与优化

以EQ6111LH客车为例,采用有限元法分析了整车扭转刚度和模态.通过灵敏度分析,了解了车身骨架不同构件的质量变化对整车性能的影响.根据灵敏度分析结果,选择有效的设计变量进行了整车扭转刚度优化.并且为了符合工程实际,优化过程中采用了离散的设计变量.