某型轻货车架结构特性分析

汽车车架作为汽车连结各种零部件的基体,承载着来自路面和其他部件的各种复杂载荷的作用,其刚度与强度对汽车整体设计起到重要作用。对车架进行改型设计是产品优化改进的一个重要部分。采用CATIA对车架进行三维建模,基于HyperW orks对车架进行结构特性分析,模拟其弯曲、扭转工况,从而得到不同工况下的应力及位移值,利用模态分析得出其结构的模态频率。通过对比改型前后的结构特性数据,为车架改型的可行性提供理论依据与支持。     

某汽车喇叭支架的断裂分析及改进设计

针对振动耐久性试验中某车型喇叭系统支架发生的断裂失效问题,建立汽车喇叭支架系统的有限元分析模型,对喇叭支架进行了模态、频率响应及疲劳分析,分析了喇叭支架工作中产生断裂的原因,并提出了结构改进方案。仿真计算和试验结果均表明,新方案的设计满足喇叭支架系统的抗疲劳强度和疲劳寿命的要求,其改进设计方法对类似结构设计具有参考意义。     

汽车空调压缩机怠速噪声诊断及拓扑优化

针对某国产SUV车型怠速开空调时车内噪声较大的问题,对样车及其压缩机系统进行了试验诊断、分析和改进。通过分析试验获得的车内噪声频谱和压缩机振动频谱,结合压缩机及支架系统的模态计算和试验验证,认定开、关空调噪声差异主要是由压缩机工作频率与压缩机及其支架系统一阶固有频率接近产生共振造成的。通过拓扑优化的方法对支架结构进行了加强,提高了压缩机-支架系统的一阶模态频率,避开了怠速开空调时压缩机的工作频率。将改进的支架装车进行试验验证,结果表明:在怠速开空调工况下,改进后的车内噪声比改进前降低了2.3dB(A),改进效果明显;定置升转速工况试验结果表明:改进后在发动机转速为900~3400r/min时,车内噪声有明显降低。     

基于Hyperworks的某轻客前雾灯支架失效分析及优化

描述了某轻客前雾灯支架失效形式,并对前雾灯支架的失效原因进行了详细分析。根据失效原因制定优化方案,在允许的空间尺寸和重量范围内进行了材料和结构的改进设计,并应用Hyperworks软件进行CAE分析优化及道路耐久试验验证。计算和试验均表明,改进后的结构强度和寿命完全符合定型产品要求,其改进设计方法对类似部件的结构设计具有参考意义。     

离心泵钣金支架结构动态分析与改进

离心泵的钣金支架是安装在泵上用于固定增压器的关键部件,其动态特性对泵和增压器的工作性能有重大影响。将有限元模态分析和测试引入支架的结构动态特性分析,通过对支架结构的模态计算和测试发现结构设计的不合理之处,在此基础上进行改进设计,并通过有限元模态计算和测试进一步验证支架改进设计的合理性。     

某车载雷达支架固有特性的实验模态分析

利用锤击法对某车载雷达支架固有特性做实验模态分析,得到车载雷达支架的前五阶固有频率和前五阶模态阻尼比,并根据测试结果绘制出雷达支架前三阶振型图,得知车载雷达支架的薄弱部分,为车载雷达支架改进设计提供了理论依据.     

汽车排气系统的模态和静力计算的综合分析

为提高汽车排气系统的噪音、振动及耐久性能,对排气系统的简化模型进行了模态和静力计算以及综合的分析和研究。利用Hyper-mesh和ABAQUS进行建模和计算,得出系统固有的模态,确定在怠速状态下与发动机的固有频率有无共振的潜在威胁,并通过发动机激励计算,分析各挂钩的支反力和位移;通过静力计算,判断系统在各种工况中发生的局部应力值和位移量是否在承受范围内;根据两种计算的结果,判断整体系统的可行性及优化和改进方向。结果表明,模态和静力计算的交叉综合分析可以得出整体系统在振动和耐久性方面的正确结果,提高前期研发过程中的效率,也为后期开发新车种时提供参考研究数据。     

铣床整机动态性能的薄弱环节辨识与设计优化（英文）

基于机床结构模态柔度和弹性能分布理论,提出一种以降低切削点交叉动柔度值为目标的动态优化方法.该方法通过分析切削点交叉动柔度与模态柔度的关系,利用模态柔度和弹性能分布判定机床的薄弱模态和薄弱环节.根据机床各阶模态对静柔度的比值寻找对机床动态性能影响显著的薄弱模态,分析薄弱模态上各部件和环节的能量分布,确定薄弱模态上的薄弱环节.在一定的约束条件下,通过改进薄弱环节的设计参数实现设计优化.以某型铣床为研究对象,在整机建模和动态特性分析计算的基础上,阐述了动态性能优化方法的具体应用.通过模态柔度和能量分布计算,确定该铣床的薄弱环节是刀杆及其夹紧系统和床身——水平主轴体结合部,针对薄弱环节设计参数的调整和结构改进实现其质量和刚度的优化,优化后的静柔度和模态柔度均有明显的降低,模态柔度对静柔度的分配情况有所改善,而固有频率则相应提高,切削点动柔度的最大值降低52%.铣床结构改进后整机动态性能得到有效改善,提高了切削稳定性和加工精度.优化方法适合工程应用.     

三轮摩托车车架的振动分析与研究

应用CATIA软件对某三轮摩托车车架进行了三维几何建模,使用Hypermesh软件对车架进行了网格划分,利用ANSYS有限元分析软件对车架进行了自由模态分析和刚度分析,并通过试验方法进行了相应的试验验证,分析了该车架的前6阶固有频率及振型特征,为车架的改进设计提供了理论依据。依据车架结构特点和有限元分析结果,对车架进行局部结构优化和模态优化分析,结合模态分析和评价优化分析结果,提出了车架结构的改进办法。     

焊接烟气水浴净化装置结构分析与优化

针对目前焊接烟尘处理问题,设计了利用水浴方式净化焊接烟尘的水浴净化装置。利用UG对焊接烟气水浴净化装置进行设计建模,利用ADAMS、ANSYS分析结构在静置工况、搬运倾斜工况、搬运时路面冲击等工况下的结构变形与受力情况。静力分析表明选用型材的材料性能没有被充分利用,经瞬态动力学分析表明,在净化机受到路面冲击载荷时脚轮支架所受应力最大,整体结构所受影响最小。根据分析结果在进行优化时主要对结构进行静力分析,优化结果表明选用2020型材即可满足结构强度要求。并对优化后结构进行模态分析,得到各阶的共振频率为风机选型提供依据。     

联合收割机剪式座椅静力与模态性能分析

以国产某联合收割机的剪式座椅为研究对象,使用CATIA软件对座椅进行三维建模,将座椅模型导入ANSYS Workbench软件进行静力分析和模态分析,判断是否满足设计要求。静力分析结果显示,座椅在2种不同的载荷受力下受到的最大应力均小于材料的屈服强度,整体强度符合设计要求。模态分析结果显示,座椅的前六阶固有频率避开了人体的敏感频率,保证了驾驶员的工作舒适性,为联合收割机座椅的结构设计及优化提供了理论基础。     

基于CosmosWorks的ZY8800/22/45型掩护式液压支架主体结构件的强度有限元分析

在对掩护式支架结构进行合理简化的基础上建立了支架的有限元分析模型,并对其进行整架强度有限元分析.着重分析了支架在顶梁弯曲、底座扭转工况时的应力分布,并指出了支架强度设计上存在的问题,为改进设计提供理论参考,其目的在于提高支架的安全和可靠性.     

基于iSIGHT的手机结构轻量化设计

运用有限元理论和有限元分析软件ANSYS,对通用翻盖手机结构进行强度和模态分析;利用集成优化软件iSIGHT,在满足强度和模态的要求下,对手机结构进行轻量化设计.     

无副车架自卸汽车车架多目标轻量化优化

为了进行无副车架自卸汽车车架轻量化设计，本文应用有限元分析软件，建立无副车架自卸汽车车架有限元模型。对扭转工况下车架结构强度进行有限元分析，得到车架应力分布，并对车架进行模态分析，根据车架结构强度的有限元计算结果，对安全系数较高的结构件进行灵敏度分析，确定优化设计变量。采用最优拉丁超立方法进行样本采集，建立Kriging近似模型，以质量和最大应力最小作为目标，以一阶模态频率为约束，基于NSGA-II算法对自卸汽车车架进行多目标优化设计。优化结果表明，在保证车架模态频率的情况下，质量减小了15.55%,最大应力减少了1.55%。该优化方法满足设计要求，具有较好的轻量化效果。     

装配式凸轮轴悬臂式数控装配机的机架模态分析

利用有限元模态分析方法对装配式凸轮轴悬臂式数控装配机机架的模态特性进行了分析,得到了机架的前十阶固有频率和相应的振型,并对各阶振型进行了分析评价。根据分析结果,对机架的工作台及立柱提出了提高刚度和减轻重量的结构改进设计方案,并对改进后的机架进行了模态分析。结果表明:优化后的机架设计方案减轻了机架的重量并改善了结构的振动特性,提高了设计质量。     

微型电动车车架结构分析与优化设计

汽车车架作为汽车联结各种零部件的基体,承载着来自路面和其他部件的各种复杂载荷的作用,其刚度与强度对汽车整体设计起到重要作用。对车架进行改型设计是产品优化改进的一个重要部分。文章基于三维设计软件UG和有限元分析软件Ansys,对微型电动车车架结构性能进行了分析,并在满足强度和刚度的条件下,对车架结构进行了优化设计,开发出一种适合各种路面行驶的新型电动车车架结构。     

轿车后副车架有限元分析

根据某车型的后副车架结构建立了有限元模型.利用有限元分析(FEA)软件对该副车架在转弯工况下的静态强度进行分析,结果表明:该副车架受到的最大应力值小于材料的屈服强度,满足设计的要求.对副车架进行模态分析,计算出副车架的模态振型与相应的固有频率,并通过固有频率与振型从整体上考虑副车架的局部强度问题.同时,以副车架的材料厚度为设计变量,以副车架质量为设计目标,对副车架进行了改进设计.     

基于逐点去约束法的索桁张拉结构形状判定及自应力模态求解方法

索桁张拉结构是索杆张拉结构中最有竞争力的空间结构型式之一,其形状判定和自应力模态求解是设计时的两个关键问题。索杆张拉结构的形状判定大都根据平衡矩阵理论进行求解,而平衡矩阵理论一般需要编程,不易被掌握;而已有的求解自应力模态方法大都不能在有限元软件上直接应用。针对这些问题,提出了基于合理位形改进的逐点去约束法。新方法基于索桁张拉结构所具有的拓扑关系,并从合理位形出发推导了形状判定的简洁判断公式。然后,通过对逐点去约束法的研究提出了改进的逐点去约束法求解索桁张拉结构的自应力模态。新方法基于先形状判断后自应力模态求解的思路,可一次性确定结构合理形状和自应力模态,回避了原方法中先求解自应力模态后判断形状的反复求解的缺点;同时新方法未使用原方法中的生死单元技术,保证了求解过程的收敛;消除了因生死单元技术而产生的累计误差,提高了计算精度;避免了坐标转换,简化了求解流程;新方法可在有限元软件上直接应用。算例表明新方法具有系统的求解流程,且收敛快、精度高。     

基于有限元法的农用运输车车架静态及模态特性分析

利用ANSYS环境建立了以3D板壳单元为基本单元的农用四轮车车架有限元计算模型,通过改变车架整体厚度,计算出车架在实车静载和实车制动两种工况下的静态应力分析,并对车架进行模态分析,通过系统分析比较,提出了改进方案,为车架改型提供理论依据．     

ＦＳＡＥ赛车车架结构的拓扑优化设计

为提高ＦＳＡＥ赛车车架的力学性能并实现轻量化,对赛车车架进行了拓扑优化设计．首先, 对车队设计的初始车架进行强度和刚度分析．然后,根据车架的总体尺寸建立壳体ＣＡＤ模型,将 ＣＡＤ模型保存成ＰａｒａＳｏｌｉｄ格式,并将几何模型导入ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ中,用户配置模块设置为Ｏｐｔｉ－ Ｓｔｒｕｃｔ,对几何模型进行几何清理、划分单元、分配材料属性,建立用于拓扑优化的有限元模型,进 行拓扑优化计算．根据拓扑结构,结合大赛规则和车架上各部件的装配要求设计出新车架．对新车 架进行有限元静力学分析,包括几种典型工况下的强度和刚度分析,新车架的分析结果验证了结构 设计的合理性,通过与初始车架分析结果相比较,表明了拓扑优化设计方法对赛车车架的设计具有 可行性和有效性．