汽车后扭力梁结构的模态分析

为揭示某汽车后扭力梁在实际道路激励工况下容易出现振动疲劳的机制,需要对结构固有振动特性进行分析。为了得到后扭力梁结构更为准确的固有振动特性,对模态试验中的悬挂位置、激励位置和测点位置的布置方式进行重点分析,并结合结构的实际情况进行优化。采用优化后的最佳模态试验法识别后扭力梁结构在自由-自由工况下的模态参数,得到结构固有频率和振型特征。通过对比可知：后扭力梁结构前10阶自由模态频率吻合很好,误差控制在6%内。这表明采用优化后的模态试验方案能够更为准确地识别结构的模态频率,得到结构固有振动特性。     

动力吸振器在后桥振动控制中的应用

对某汽车后驱动桥总成进行了传动系台架试验,发现振动频率为165Hz附近存在异常振动区。通过有限元模态计算以及台架约束模态试验确定该频率为后桥一阶弯曲模态频率。针对此共振频率设计了一款最佳调谐的阻尼式动力吸振器,并进行虚拟样机模拟验证和样件实物台架试验效果验证。结果表明:该吸振器减振效果良好,因为实车约束一阶模态频率与台架约束一阶模态频率相近,且该吸振器有效频带较宽,故其在实车上也会具有良好的减振效果。     

重型载货汽车转向前轴的动态特性分析

基于线性振动理论建立了重型载货汽车转向前轴动态特性分析的有限元方模型,计算了前轴的模态参数,分析了其模态特性,计算了正弦交变载荷作用下前轴关键部位的动态应力值,用S-N曲线法计算了前轴的疲劳寿命。按照国标QC/T 513—1999进行了前轴台架疲劳寿命试验,用动态应变测量法测试了动态应力。试验结果表明,前轴动态应力理论计算值接近实际测试值,计算疲劳寿命接近实测疲劳寿命,证明前轴动态特性分析的有限元模型是正确的,可用于进一步分析前轴不同载荷下的强度品质。     

基于Workbench的FSAE赛车转向节有限元分析

赛车在赛道上行驶工况千变万化,针对转向节在不断受到复杂应力作用下极易发生疲劳损坏的问题,本文采用Workbench有限元分析软件,对FSAE赛车的转向节进行有限元分析。通过Solidworks对转向节进行简化建模,并基于ANSYS-Workbench平台进行网格划分,对转向节进行静力学强度、模态以及疲劳分析。分析结果表明,转向节应力值和变形值均满足要求;转向节模态频率大于80 Hz,远高于整车模态频率,转向节稳定性良好,不会在行驶中发生共振;转向节应力集中和疲劳损伤均发生于制动钳安装螺栓孔,说明制动钳固定螺栓孔寿命较低,易产生疲劳损伤。该研究为提高FSAE赛车转向节使用寿命提供了理论依据。     

低平板半挂车车架动态特性分析

为评价某型低平板半挂车车架的动态性能,在ANSYS中以SHELL63单元为基础,建立了车架有限元模型.计算了车架自由状态下的模态参数.结果表明,车架结构的低阶模态频率处于路面激励频带之内,不利于车架的减振;车架前部刚度较薄弱,易产生疲劳损伤.     

基于等效结构应力法的汽车后桥疲劳寿命分析

汽车支撑后桥是汽车底盘中主要的受力部件,承受着各个方向的载荷,其主要的损伤形式是在交变载荷作用下发生的疲劳失效。CAE仿真技术的广泛应用使得车身及零部件结构设计进入了一个崭新的阶段。本文首先利用三维软件CA-TIA建立某型支撑后桥的三维几何模型,并利用Hypermesh软件建立相应的有限元模型,根据工况设定相应的约束载荷,利用Ansys软件对后桥进行静力分析。之后将有限元分析结果导入Fe-safe软件,利用等效结构应力法分析了后桥在典型工况下的疲劳寿命。对比实际的疲劳冲击试验和CAE分析结果,预测结果与实验结果基本吻合,后桥产品的疲劳寿命满足质量要求。证明CAE疲劳仿真技术可以合理有效的预测寿命,有助于提高产品开发的质量和周期。     

超声手术刀振动特性分析

超声手术刀工作时的频率高达几万赫兹,即每秒振动几万次,容易产生疲劳损坏。介绍了超声手术刀的工作原理,并设计了一把工作频率在55.5k Hz左右的超声刀。然后,通过有限元分析软件ANSYS建模,对超声刀进行模态分析,得出它的固有频率和振型图,并进行谐响应分析,得到超声刀的振幅大小、应力应变参数以及谐响应曲线,研究超声手术刀在设计要求的谐振频率下的振动特性。通过有限元分析,超声刀在固有频率55053Hz下做纵向振动,在谐振频率55.5k Hz附近刀头振幅最大,刀头应力达到最大,刀身应力分布均匀。     

四轮驱动汽车动力传动系统研究

针对四轮驱动汽车传动系统的缺陷,提出了变传动比轴间差速机构,并建立了四轮驱动汽车沿平坦路面行驶时变速器和分动器的数学模型,计算了该动态系统在不同传动比时的固有振动频率,分析了该系统的动力学特性,实现了输出力矩的自动调整,充分发挥了汽车的动力性。     

10m^3承载料车重心的理论分析及后轴的疲劳强度校核

首次通过理论并利用数值分析方法求解承载料车的重心位置，从而为准确地确定后轴的受力大小奠定了基础，在此基础上，对后轴的疲劳强度进行了分析，校验。     

基于HyperWorks的FSAE赛车排气系统模态分析

为防止赛车的排气系统在发动机的激励下发生共振,本文采用CATIA三维建模软件建立排气系统模型,将排气系统的三维模型导入HyperWorks软件中进行网格划分,并采用HyperWorks软件的Optistruct模块对赛车的排气系统进行模态分析,获得排气系统在模态下的固有频率和振型。分析结果表明,排气系统的固有频率能够避开发动机的激励频率范围,可以避免赛车排气系统共振现象的发生,而且有利于降低汽车的噪音和振动,可以满足设计要求。该研究为赛车排气系统的优化设计提供了理论依据。     

局部主动约束阻尼开球壳的振动特性分析

为了有效减小开球壳的振动,对球壳设置局部主动约束阻尼(ACLD),根据一阶剪切变形理论和Donnell壳体理论得出应变位移关系,用Jacobian多项式和Fourier级数组合表征球壳经度和纬度方向变形关系,基于能量法和Lagrange方程建立了系统的动力学模型,研究了主动约束阻尼结构参数、阻尼层占空比和压电层激励电压...     

基于ABAQUS有限元的重型自卸车副车架模态分析

为了研究自卸车副车架设计及动态特性,以重型自卸车副车架为原型,利用SOLIDWORKS软件建立了边梁式副车架计算模型,应用ABAQUS有限元软件的模态分析方法对其动力学特征参数进行了分析,计算了副车架在约束状态下的固有频率及振型.结果表明,该车副车架固有频率避开了路面及发动机产生的激振频率,不会发生共振,但管梁处存在较大的局部振动,易产生疲劳破坏,分析数据可为重型自卸车副车架优化改进提供理论技术支持.     

二灰碎石基层疲劳性能的模型试验研究

通过在实验室修建的一段与现场实际结构相同的高等级路基试验路段,采用定点加载模拟车辆荷载的方法,测试了路面结构不同层次的应力、基层和底基层的应变。分析了应力和基层拉应变与荷载的相关关系以及拉应变随加载次数的变化规律,并对二灰碎石基层疲劳寿命进行了预测。     

一种麦冬收获机车架的随机振动分析

为掌握麦冬收获机车架的动态特性,对其进行C级路面上的随机振动分析,建立一种麦冬收获机车架的有限元模型,并基于ANSYS Workbench软件进行模态分析,提取出车架的固有频率,在C级路面随机激励的情况下,采用模态叠加法求解出该车架的应力、位移云图,得到随机振动激励下最大振幅处的位移、速度、加速度响应曲线,进而了解其动态特性,从而为车架的结构优化提供有效的理论参考依据。     

基于振动实验台的结构模态分析与研究

模态分析是工程振动领域的基本分析方法。以振动教学实验台为研究对象,对其进行实验模态分析和有限元模态分析,然后对振教台进行简谐激励验证实验,即给予实验台不同频率的简谐信号以激发其各阶模态振动。通过对上述三种方法实验结果的综合分析,确定振动教学实验台的模态参数。通过实验模态分析的结果验证有限元模型的正确性,简谐激励实验验证实验模态分析结果的正确性,指出这种综合分析方法可以更为可靠的识别机械结构的模态参数。     

钢弹簧浮置板隔振道路的模态分析

为了减小道路交通汽车荷载对广州市番禺万博商务中心地下空间结构产生的低频振动影响，研发一种新型的钢弹簧浮置板隔振道路。应用ANSYS软件分别建立钢弹簧浮置板、地下空间、浮置板和地下空间结构的三维有限元模型，对这3种不同结构进行模态分析，并进一步研究了传导比。结果表明：设计的浮置板道路基频为8.69 Hz；地下空间基频为15.69 Hz；浮置板与地下空间整体结构基频为7.33 Hz；从振型上看，低频时主要体现为浮置板的振动，中高频时主要为地下空间结构顶板的振动；3种结构的传导比峰值均出现在第一阶固有频率附近，地下空间结构在增加钢弹簧浮置板后传导比最大为0.878。钢弹簧浮置板道路可起到良好的隔振效果。     

齿轮传动副背隙动态测试平台的仿真与研究

设计一个机械传动性能测试实验台,为测试研究机械传动系统性能做准备。为此,用SolidWorks建模,用有限单元法比较行星齿轮机构和蜗轮蜗杆传动机构在载荷作用下的啮合齿面受力变形特征;结合背隙,分析应力应变;对这两种传动机构进行模态分析,谐响应分析,分析其固有频率和振型,分析位移、应力频谱以及在振动最大处的应力变形情况,进行理论数据比较,并给出结论。     

热振加载条件下电子封装结构的疲劳寿命分析

以包括塑料球栅阵列封装和单电源电平转换芯片封装结构的某基板为研究对象,为了计算其在热振耦合加载条件下的疲劳寿命,基于递增损伤叠加法提出了一种改进的热振耦合载荷作用下的疲劳寿命计算方法。该方法应用Anand统一粘塑性理论描述焊点材料在热循环加载条件下的力学行为,并基于热循环载荷频率修正后的Coffin-Manson方程计算热循环寿命。计算出不同温度环境中的随机振动损伤,以各温度在热循环载荷中所占的时间分数为权对各个随机振动损伤进行平均,将随机振动平均损伤与热循环损伤进行叠加,得到总损伤,进而得出疲劳寿命。研究结果表明,在一定的热振载荷加载条件下,研究对象的疲劳寿命满足使用要求。     

复杂交通环境激励下西安城墙模态参数识别与分析

结构的模态参数识别一直是结构健康监测的基础和重点,其能评估结构状态、识别结构损伤,对结构的后续维护具有重要意义,对古建筑结构亦是如此。西安城墙属于中国第一批重点文物保护单位,其模态参数识别更是需要重视。在西安城墙瓮城处城墙布设速度与加速度动力特性监测系统,通过现场动力测试试验,获取复杂交通环境激励下城墙振动响应数据;通过特征系统实现算法(ERA)、随机子空间法(SSI)和峰值法(PP)3种模态识别方法相结合,对响应数据进行结构模态参数识别,获取该区域城墙模态参数;结合城墙数值有限元模型,对比3种方法所得的模态参数,建立有效的结构动力模型。结果表明:3种方法均可以在环境激励下有效识别结构的模态频率并最终得出振型,验证了该3种模态识别方法对古城墙模态参数识别的可行性。     

车内噪声统计能量分析预测与试验

阐述了统计能量分析方法的基本原理,利用统计能量分析(SEA)方法将某国产轿车划分为41个子系统,建立了国产某轿车三维实体模型。用解析方法计算了各形状规则子系统的输入参数,采用导纳法对复杂结构子系统的模态密度进行测试,利用稳态能量流方法测量了复杂结构的内损耗因子。计算了结构-结构、结构-声腔以及声腔-声腔间的耦合损耗因子。通过试验测量了动力总成振动和路面随机输入对车身的激励,并在消声室内对发动机舱声激励进行了测试,建立了被试轿车的CFD模型,对车外风激励进行了仿真计算。在上述研究工作的基础上,建立了该轿车的SEA模型,分析预测了车内噪声的1/3倍频程频谱,并与试验结果进行了比较,证实了本文所建统计能量分析模型的可信性。结果表明,所建立的SEA模型能够满足工程上在汽车产品开发设计阶段对车内中高频噪声分析预测要求。