车桥动态特性的试验模态分析及数值模拟分析方法研究

发布时间：2017-03-26 16:14

  本文关键词：车桥动态特性的试验模态分析及数值模拟分析方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：车桥是车辆的主要传力件和承载件。它起支撑车辆荷重、将动力传动系统传递的动力传导到驱动轮上的作用，是车辆上各种复杂力的集合点。传统的结构设计和检验方法多数是基于静态分析的结果，按照相应的强度理论进行的。但车辆在行驶过程中，往往发生很大的振动。根据经验和理论研究，引起桥壳破坏的主要原因是作用在车桥上的，由于路面不平度引起的冲击力和各种复杂工况下的作用力，这些动载荷引起的动应力往往比静态应力大出好多倍。因此，找出车辆正常行驶在各种不同路面状况下车桥的最大动应力区，对防止车桥破坏建立一个可以遵循的安全设计依据，有着非常重要的现实意义。 本文将有限元方法和试验模态分析技术有机的结合起来，以某微型汽车的驱动桥壳为研究对象，分别运用ANSYS有限元分析软件和试验模态分析法对其进行静态分析，试验模态分析和有限元谱分析。此外，结合五种典型路面实测的响应谱，分析了车桥在相应的路面激励下的最大应力区和谱响应特性。 本文的创新之处在于第一，在模态试验中通过有限元分析和MODENT模态试验软件对车桥进行试验预分析，找出结构的最佳悬挂点、最佳激励点和最佳响应点，从而使试验数据更加真实可信。第二，由于车桥在静态情况下存在着安装的预紧力和车的自重，所以在对车桥进行有限元模态分析时，必须考虑车桥预应力的存在，而不是传统的自由状态下的模态分析，做有预应力情况的模态分析，，使模态分析的结果更加符合实际情况。
【关键词】：试验模态分析 谱分析 有限元 路面响应谱
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U463.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 课题背景及意义7
• 1.2 研究现状综述7-11
• 1.2.1 有限元在结构模态分析中的应用7-9
• 1.2.2 试验模态分析技术国内外研究现状9-11
• 1.3 本文主要的研究内容和方法11-13
• 第二章 车桥试验模态分析13-32
• 2.1 模态分析方法概述13-21
• 2.1.1 理论模态分析方法概述14-15
• 2.1.2 试验模态分析方法概述15-19
• 2.1.3 模态分析软件MODENT介绍19-21
• 2.2 车桥的试验模态分析21-32
• 2.2.1 试件的支承状态21
• 2.2.2 测点及测量方法的安排21-24
• 2.2.3 试验频段和采样率的选择24-25
• 2.2.4 模态试验系统的组成25-27
• 2.2.5 传感器的实验标定27
• 2.2.6 实验过程27-29
• 2.2.7 试验数据处理29-32
• 第三章 车桥动态特性的数值模拟分析32-43
• 3.1 有限元法32-35
• 3.1.1 有限元法简介32-33
• 3.1.2 有限元软件ANSYS介绍33
• 3.1.3 建立有限元模型的一般过程33-35
• 3.2 车桥自由状态下的有限元模态分析35-39
• 3.2.1 桥壳的有限元建模35-37
• 3.2.2 模态分析的加载及计算37-39
• 3.3 车桥工作状态下的有限元模态分析39-43
• 第四章 车桥的谱分析43-55
• 4.1 车桥的载荷谱采集实验43-47
• 4.2 载荷谱的约束及加载47-48
• 4.3 功率谱分析48-55
• 第五章 全文总结及进一步工作55-57
• 参考文献57-60
• 致谢60-61
• 攻读硕士期间发表的论文61

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 洪亮;刘成武;黄键;;模态测试技术在汽车零部件振动分析中的应用[J];福建工程学院学报;2012年01期

2 孙传阳;李剑敏;杨章程;陈道攀;;基于三维逆向建模的轿车前副车架有限元与实验模态分析[J];机械工程师;2012年11期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 孔维峰;汽车水泵总成的动态特性研究[D];郑州大学;2010年

2 赵冰;驱动桥壳静态强度及振动仿真模态研究[D];长安大学;2011年

3 王兰波;单自由度高频减振镗杆的设计与研究[D];沈阳理工大学;2011年

4 王东华;全地面起重机转向桥振动研究[D];吉林大学;2011年

5 李晓;采用整体安装架机车柴油机组的有限元模型研究[D];西南交通大学;2007年

6 王斌;汽车驱动桥桥壳结构强度与模态的有限元法分析[D];合肥工业大学;2008年

7 林正祥;汽车驱动桥桥壳动力特性分析与疲劳寿命预测[D];合肥工业大学;2009年

8 刘萌;车架试验模态分析及其结构动力修改研究[D];长安大学;2009年

9 邓磊;拖拉机驱动桥的有限元分析及拓扑优化设计[D];合肥工业大学;2010年

10 郭军团;纯电动汽车动特性分析及后桥的疲劳寿命研究[D];南昌大学;2010年

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本文编号：269054