双壳铝合金车体一次弯曲固有频率的计算方法
固有频率及花键承载能力的计算
=(因不受弯矩作用,故) 许用压应力
=156/(1.0*1.25*1.5*1.3*2)=32MPa
计算结果:满足的强度条件, 安全。
根剪切强度、吃面耐磨损能力、外花键的扭转与弯曲强度。
2.1 载荷计算 已知花键的输入转矩T=468N·m,模数m=2.5,齿数Z=27,分度圆直径 D=mz=67.5mm,分度圆齿厚S=3.808mm,渐开线起始圆直径,花键 结合长度I=90.5,标准压力角=30°,外花键大径,外花键小径 ,花键的 全齿高h=()/2=3.125,内花间小径=65.21mm ,工作齿高/2=2.395, 齿根圆角半径ρ=0.5mm,40Cr材料的屈服强度=550MPa ,抗拉强度 ,硬度为241~286HB 面切向力单位载荷W= 2.2吃面接触强度计算 齿面压应力 齿面许用应力 式中,取 齿面接触强度的计算安全系数(查表5-3-34) 使用系数(查表5-3-35) 齿侧间隙系数 分配系数 轴向偏载系数(查表5-3-36) 代入上式,
=71536125 N·m/rad =9125838 N·m/rad =74281200 N·m/rad =1665176 N·m/rad 阶梯轴的扭转刚度 = 所以 N·m/rad f= 所以
有上面的计算结果可以看出,f1月、相差比较大,所以系统不会产生 自己振动。
2.花键承载能力的计算 花键的承载能力计算主要是计算齿面接触强度、齿根弯曲响度、齿
1. 固有振动频率的计算 制动器不制动时,主轴上产生频率为f1的扭曲振动,而制动器制动 时,制动器的制动力不平衡导致主轴产生弯曲力矩M和刹车盘与垂直 方向形成角θ,继而产生频率为f2的弯曲振动;当扭曲振动频率f1与 振动模型的扭曲固有频率相等或者相近时,系统也会产生受迫振动; 所以扭曲固有频率与弯曲固有频率相等或相近,扭曲振动频率接近扭 曲固有频率时,引起自激振动,同时将导致弯曲模型发生自己振动, 刹车盘与垂直方向的角度θ增大,达到最大值。 电机正常运转时,为了避免刹车盘与垂直方向的角度θ过大,一直影 响电机和制动器的正常工作,所以要避免扭曲振动频率f1与振动模型 的扭曲固有频率相等或相近。
固有频率的计算范文
固有频率的计算范文固有频率是指物体在没有外部作用力的情况下自然振动的频率。
对于任何物体而言,都有其自身的固有频率。
在物理学中,固有频率常常用于描述弹簧振子、摆锤、弦上的波动等问题。
计算固有频率可以帮助我们更好地理解振动的特性,并应用于工程设计、建筑物的抗震设计等领域。
要计算一个物体的固有频率,首先需要了解物体的质量、刚度和几何结构等因素。
下面将分别介绍如何计算弹簧振子、摆锤和弦上波动的固有频率。
1.弹簧振子的固有频率计算:考虑一个简单的弹簧振子,由一根弹簧和一个附在其一端的质点组成。
假设质点的质量为m,弹簧的刚度系数为k。
弹簧振子在垂直方向上做简谐振动。
根据胡克定律,弹簧的力与其伸长量成正比,即F = -kx其中,F为弹簧的力,k为弹簧的刚度系数,x为弹簧的伸长量。
根据牛顿第二定律,质点在竖直方向上的运动方程为:m * d^2x/dt^2 = -kx其中,m为质点的质量,x为质点距离平衡位置的位移,t为时间。
将上述方程改写为:d^2x/dt^2 + (k/m) x = 0这是一个常微分方程,其解为简谐振动方程:x = A * sin(ωt + φ)其中,A为振幅,ω为角频率,φ为初相位。
将上述解代入原方程中,得到:ω = sqrt(k/m)由此可得弹簧振子的固有频率为:f = ω / (2π) = 1 / (2π) * sqrt(k/m)2.摆锤的固有频率计算:摆锤是由一条线或摆杆固定在一个固定支点上,质量集中在摆锤的质点上构成。
可以通过计算摆锤在重力作用下的动能和势能的转换来计算其固有频率。
设摆锤长度为L,质量为m,重力加速度为g。
当摆锤偏离竖直方向角度为θ时,可得到摆锤的势能和动能:势能:PE = mgh = mgL(1 - cosθ)动能:KE = (1/2)mv^2 = (1/2)m(Lω)^2其中,v=Lω为质点的速度。
根据能量守恒原理,势能和动能的和保持不变:PE + KE = mgL(1 - cosθ) + (1/2)m(Lω)^2 = const.将上述表达式对时间求导,可得到:-mgLsinθ * dθ/dt + mL^2ωdω/dt = 0进一步整理,得到摆锤的运动方程:d^2θ/dt^2 + (g/L)sinθ = 0这是一个非线性微分方程,难以直接求解。
不同载重下整备车体一阶弯曲刚度分析
邱飞力 1,张立民 1,张卫华 1,张艳斌 1,孙现亮 2
(1.西南交通大学 牵引动力国家重点实验室,四川 成都 610031 2.南车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东 青岛 26600) 摘要: 车体刚度特性和一阶垂弯模态对车体动态性能具有重要意义。 选取某高速列车作为研究对象, 在未知整备车体截面几何尺寸、 质量及其分布的情况下,考虑了整备车体刚度的截面差异性。在车体不同载重下,仅利用模态实验数据和结果,求取了七个截面的 一阶弯曲刚度和车体一阶等效弯曲刚度,并通过实验模态频率进行了验证。分析表明车体空簧处截面一阶弯曲刚度较小,大米配重 会降低车体刚度,乘客定员利于提高中部截面刚度。 关键词:车体载重;一阶垂弯;截面弯曲刚度;车体弯曲刚度 中图分类号:
x 10
-5
因此,估计的 4 列频响函数包含了全部的模态信 息,能够识别出车体的模态参数。 1.2 车体模态识别 我们取车体的垂弯模态研究,在车体上选取 7 个 断面进行测点的布置,总共28 个测点,测点布置如图 1所示。
图1 车体测点布置图 Figure1 The measuring points of the carbody
[Gxf ]4 [ H ]284 [G ff ]44 [Gnf ]284
(3)
假设输出噪声与输入的激励力无关,则式(3)中
[Gn f ] 284 0 。 并且 [G ff ]1 存在, 由式 (3) 可得 [ H ]ns
*国家科技支撑计划资助项目(2009BAG12A04-C03),西南交通大学牵引 动力国家重点实验室开放课题(TPL1205) 第一作者:邱飞力,男,1987 年生,博士研究生
直接采用车体-梁振动微分方程进行直接求解,需 要已知质量相关项������(������)。整备车体质量分布复杂,难 以测定其质量密度的分布。因此,利用达朗贝尔原理 和叠加原理,建立弯曲位移、刚度、激励力三者关系 式。车体截面的弯曲位移等于各激励力和约束力单独 作用于测试截面的位移矢量和。 ������ ������, ������ = ������������������ (������, ������) (16) 车体第 1、2 截面的各力作用的位移为方程组(17): ������������1 ������, ������ =
CRH2型动车组专业介绍
动车组总体题目CRH2型动车车体结构分析姓名学号成绩二〇一四年十二月摘要:随着国内高速铁路各方面的快速发展,原有的CRH1型动车已经满足不了国内客货重载、高速的要求。
在这样情况下,为了满足铁道铁路的运营正常运行,就由南车四方、川崎重工、三菱电机、株洲所、株洲南车电机及石家庄国祥运输设备六家公司联合研发。
并在2007年CRH2型获年度全国铁路科学技术奖一等奖。
而车体作为容纳客货最主要部分,其结构也是动车中设计最重要部分之一。
关键词:CRH2型动车;车体结构组成;车体结构发展1.CRH2型动车现状CRH2系列为动力分布式、交流传动的电力动车组,采用了铝合金空心型材车体,主要型号有:CRH2A、CRH2B、CRH2E 型。
直至于2014年7月,共有314组CRH2系列动车组已出厂,编号分别为CRH2-001A ~CRH2-060A、CRH2-061C ~CRH2-110C、CRH2-111B ~CRH2-120B、CRH2-121E ~CRH2-140E、CRH2-141C ~CRH2-150C、CRH2-151A ~CRH2-204A、CRH2-206A ~CRH2-208A、CRH2-211A ~CRH2-317A。
CRH2型动车,在国内铁路局都有配属。
2.车体结构作用车体是车辆上供装载货物或乘客的部分,又是安装与连接车辆其他组成部分的基础,同时还必须为广大旅客提供安全、舒适的乘坐空间。
3.主要技术参数及其结构特点3.1 主要技术参数动车组采用4动4拖共8辆车编组的形式,车体结构主要分为头车车体和中间车车体两种。
头车车体有底架、侧墙、车端墙、车体附件及司机室头部结构组成,中间车车体由底架、侧墙、车顶、端墙及车体附件组成。
下面是车体主要技术参数:长度头车25450mm中间车2450mm宽度3380mm高度(轨距面)3700mm转向架中心距17500mm地板面距轨面高度1300mm车钩锯轨面高度1000mm车体弯曲固有频率≥10Hz3.2 车体结构特点由于采用采用双壳结构和铝合金材料,使车体具有以下特点:车体结构特点(1)车体断面:宽幅车体,车体横断面最大宽度为3380mm,高3700mm,地板面距离轨面为1300mm,设备仓底罩距离轨面为200mm。
固有频率的计算方法
固有频率的计算方法
那什么是固有频率呢?简单说呀,就像是一个物体它自己天生就有的一种振动频率。
比如说,你拿个小弹簧,它在那晃悠的时候,就有个它自己特有的频率,这就是固有频率啦。
对于一些简单的系统,像单自由度弹簧 - 质量系统,计算固有频率就不是特别难哦。
这个系统里呀,固有频率和弹簧的劲度系数k还有质量m有关。
它的计算公式是ω = √(k / m),这里的ω就是固有角频率啦。
你可以想象一下,弹簧硬邦邦的(k 大),质量又小,那它晃悠起来就会快快的,固有频率就高。
要是弹簧软软的,质量又很大,那晃悠起来就慢悠悠的,固有频率就低。
再说说弦振动的固有频率计算呢。
这就和弦的长度L、张力T还有线密度ρ有关啦。
它的频率公式是f = (n / 2L)×√(T / ρ),这里的n是正整数,代表着振动的模式。
就好像弦在那弹奏的时候,不同的振动模式就有不同的固有频率,就像吉他弦,你按不同的地方,它发出的音高就不一样,这就是因为改变了弦的有效长度之类的,导致固有频率变了。
对于一些复杂的结构呢,计算就比较麻烦啦。
有时候得用到有限元分析这种高大上的方法。
不过原理也还是和那些简单系统有点联系的。
比如说一个复杂的机械结构,它可以看成是好多小的部分组成的,每个小部分都有点像咱们前面说的弹簧 - 质量系统。
然后通过一些复杂的数学计算和模拟,就能算出这个复杂结构的固有频率啦。
铝合金车轮动态弯曲疲劳寿命预测
铝合金车轮动态弯曲疲劳寿命预测作者:韩兵朱茂桃张永建引言车轮是汽车的重要安全部件,对汽车的行驶安全性、平顺性和乘员舒适性有重要影响。
车轮一般在随机动载荷作用下工作,造成车轮失效的主要形式为疲劳破坏。
车轮在使用前必须通过多项性能试验,其中动态弯曲疲劳试验是一项重要的测试环节。
文献[1]指出,车轮的疲劳破坏主要是由弯矩作用引起,弯曲疲劳成为车轮破坏的主要原因。
如果能在设计阶段预测出车轮的疲劳寿命和破坏部位,将有利于结构改进和优化设计。
近年来,铝合金车轮已经得到广泛使用,铝制车轮不仅可以提供较高的承载能力,节省能源消耗,而且还能满足外观个性化设计的要求。
凭借经验的传统设计模式已经不能适应现代化的开发要求,目前已逐渐过渡到运用有限元技术的发展阶段。
本文以某款22X8.5JJ 铝合金车轮为例,模拟动态弯曲疲劳试验过程,并预测车轮的疲劳寿命和破坏部位。
1 车轮动态疲劳寿命预测分析过程分析流程如图1所示,首先对车轮进行有限元静态计算,得到试验条件下一个载荷循环的结果响应,然后提取各载荷步的应力、应变作为疲劳损伤载荷。
疲劳寿命分析时采用主应变准则,并考虑平均应力的影响,最后应用Miner法则对单个载荷循环造成的损伤进行累积并计算疲劳寿命。
图1 车轮疲劳寿命预测流程图2 车轮动态弯曲疲劳试验车轮动态弯曲疲劳试验常用的标准有JWL标准、DOT标准和ISO标准等,这些标准都是模拟车轮在弯短作用下的受载情况。
试验装置如图2所示,车轮固定在试验台上,通过加载杆对车轮施加旋转弯矩。
图2 弯曲疲劳试验装置示意图汽车行业标准QC/T 221-1997规定轻合金车毂轮动态弯曲疲劳试验弯短计算公式为M = ( uR + h) FS (1)式中U ——轮胎与道路的摩擦因数R——静载半径(汽车制造厂规定与该轮毂配用轮胎的静载半径)h——车轮内偏距或外偏距F——汽车制造厂规定的军轮额定负荷S——强化试验系数3 车轮静态有限元计算建立精确的有限元模型是分析问题的基础,直接影响计算结果的准确性。
铝件配件计算公式是什么
铝件配件计算公式是什么铝件配件计算公式是指在设计和制造铝件配件时所使用的各种计算公式。
铝件配件是指由铝材料制成的各种零部件和配件,广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。
在设计和制造铝件配件时,需要进行各种计算,以确保其质量、性能和安全性。
下面将介绍一些常见的铝件配件计算公式。
1. 强度计算公式。
在设计铝件配件时,需要计算其强度,以确保其在使用过程中不会发生破裂或变形。
强度计算公式通常包括拉伸强度、屈服强度、抗压强度等。
其中,拉伸强度计算公式为:σ = F/A。
其中,σ为拉伸强度,F为受力,A为受力面积。
2. 疲劳寿命计算公式。
铝件配件在使用过程中会受到交变载荷的作用,容易发生疲劳破坏。
因此,需要计算其疲劳寿命,以确保其在设计使用寿命内不会发生疲劳破坏。
疲劳寿命计算公式通常包括受力应力、材料疲劳极限等。
其中,受力应力计算公式为:σa = (σmax + σmin)/2。
其中,σa为受力应力,σmax为最大应力,σmin为最小应力。
3. 刚度计算公式。
铝件配件在使用过程中需要承受一定的变形,因此需要计算其刚度,以确保其在使用过程中不会发生过大的变形。
刚度计算公式通常包括弹性模量、截面惯性矩等。
其中,弹性模量计算公式为:E = σ/ε。
其中,E为弹性模量,σ为应力,ε为应变。
4. 热膨胀计算公式。
铝件配件在使用过程中会受到温度的影响,容易发生热膨胀。
因此,需要计算其热膨胀,以确保其在使用过程中不会发生过大的变形。
热膨胀计算公式通常包括线膨胀系数、温度变化量等。
其中,线膨胀系数计算公式为:ΔL = αLΔT。
其中,ΔL为长度变化量,αL为线膨胀系数,ΔT为温度变化量。
以上是一些常见的铝件配件计算公式,设计和制造铝件配件时需要根据具体情况选择合适的计算公式,并进行合理的计算和分析。
通过科学的计算和分析,可以确保铝件配件的质量、性能和安全性,满足使用要求。
同时,也可以为铝件配件的设计和制造提供科学依据,提高工作效率和质量水平。
汽车铝合金车轮固有频率测试方法研究
2020年 6月上 世界有色金属183汽车铝合金车轮固有频率测试方法研究毛秋仙1,朱文婧1,薛海东2(1.浙江万丰奥威汽轮股份有限公司,浙江 绍兴 312500;2.宁波奥威尔轮毂有限公司,浙江 宁波 315800)摘 要:本文给出了汽车铝合金车轮在刚性约束和无约束条件下的几种常见固有频率测试方法,分别在不同的约束情况下进行了实验对比,并结合CAE模态分析对约束模态和自由模态下的振型进行分析对比。
关键词:车轮;固有频率;约束;模态中图分类号:U463.34 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)11-0183-2Study on the Test Method of Natural Frequency for Automobile Aluminum Alloy WheelsMAO Qiu-xian 1, ZHU Wen-jing 1, XUE Hai-dong 2(1.Zhejiang Wanfeng Auto Wheel Co., Ltd.,Shaoxing 312500,China; 2.Ningbo Orwell wheel hub Co., Ltd,Ningbo 315800,China)Abstract: In this paper, there are several test method of natural frequency of wheels under the condition of rigid constrained and unconstrained, and compare the test results under different constraint conditions, and use the CAE modal analysis, analyze the mode of vibration under rigid constrained and unconstrained.Keywords: wheel; Natural frequency; Constraint; Modal汽车作为现代交通和代步工具,已不仅仅局限于整车的安全性,对乘坐舒适性和行驶稳定性的要求也越来越高。
设备固有频率计算公式
设备固有频率计算公式在我们的日常生活和工程技术领域中,设备固有频率的计算可是个相当重要的知识点呢!要搞清楚设备固有频率的计算公式,咱们得先明白啥是固有频率。
简单来说,固有频率就是设备自身“喜欢”振动的频率。
就好像每个人都有自己独特的性格特点一样,每个设备也有它特有的固有频率。
比如说,一个简单的弹簧振子系统,它的固有频率计算公式是 f = 1 / (2π) × √(k / m) 。
这里的 f 就是固有频率,k 是弹簧的劲度系数,m 是振子的质量。
这公式看起来可能有点复杂,但咱们慢慢拆解,其实也不难理解。
我记得有一次,我在工厂里看到一台大型的冲压设备在工作。
那家伙,一启动起来,整个车间都“嗡嗡”作响。
工程师们就一直在讨论这设备的振动问题,担心振动太厉害会影响设备的寿命和工作精度。
这时候,计算设备的固有频率就变得至关重要了。
他们先对设备的各个部件进行测量和分析,确定了相关的参数,然后运用固有频率的计算公式来计算。
这过程可不简单,需要非常仔细地测量和准确的计算。
如果固有频率和设备工作时的激励频率接近,那就可能会发生共振现象。
这共振可不得了,就像一个调皮的孩子闹腾起来,能把整个局面搞得一团糟。
比如说,一座桥,如果它的固有频率和风吹过或者车辆行驶产生的振动频率接近,就可能在某个瞬间发生剧烈的振动,甚至导致桥梁的损坏。
再比如说,飞机的机翼也有固有频率。
如果在飞行过程中,遇到的气流波动频率和机翼的固有频率接近,那可能会引起机翼的剧烈抖动,这对飞行安全可是个巨大的威胁。
在实际应用中,我们计算设备固有频率,就是为了避免共振的发生。
通过合理的设计和调整,让设备能够稳定、安全地运行。
总之,设备固有频率的计算公式虽然看起来有点复杂,但只要我们认真学习、理解,并且在实际中多观察、多应用,就能很好地掌握它,让它为我们的生产和生活服务。
希望大家都能对这个有趣又实用的知识有更深入的了解,让我们的世界因为科学知识而变得更加美好!。
固有频率 计算公式
固有频率计算公式在我们的物理世界中,固有频率可是一个相当重要的概念,而与之紧密相连的就是固有频率的计算公式啦。
先来说说啥是固有频率。
想象一下,你有一个秋千,你轻轻推它一下,它就会按照一定的节奏来回摆动,这个节奏就是秋千的固有频率。
再比如一把吉他的弦,当你拨动它,它也会以一种特定的频率振动发声,这也是它的固有频率。
固有频率的计算公式呢,对于不同的物理系统会有所不同。
咱们先从最简单的弹簧振子说起。
弹簧振子的固有频率公式是f = 1 / (2π) ×√(k / m) ,这里的 f 就是固有频率,k 是弹簧的劲度系数,m 是振子的质量。
我给你讲讲我之前的一个经历。
有一次我在课堂上给学生们讲解这个公式,有个特别调皮的学生就问我:“老师,这公式有啥用啊?难道我以后去荡秋千还得算一算它的固有频率?”当时全班都哄堂大笑。
我笑着回答他:“你可别小瞧这个公式,虽然咱们平常荡秋千可能用不上,但在很多工程领域,比如桥梁设计、机械制造,那可是非常关键的。
”我接着给他举了个例子,“假如一座桥的固有频率和经过车辆产生的振动频率接近,那就可能发生共振,桥就有可能出危险啦。
”咱们再来说说单摆的固有频率。
单摆的固有频率公式是f = 1 / (2π)× √(g / l) ,这里的 g 是重力加速度,l 是单摆的摆长。
我记得有一次带着学生们去实验室做单摆实验。
大家都兴致勃勃地摆弄着器材,测量摆长,记录时间。
有个小组的同学怎么都测不准数据,急得满头大汗。
我走过去一看,原来是他们的摆长测量有误差,绳子没有拉直。
我帮他们纠正了错误,最后他们成功算出了单摆的固有频率,那种兴奋劲儿,别提多有成就感了。
在实际生活中,固有频率的应用可多了去了。
比如建筑物要避免与地震波的频率接近,不然在地震时就容易遭到严重破坏。
还有各种乐器的设计,通过调整琴弦的长度、粗细和张力,来改变固有频率,从而发出美妙的音乐。
总之,固有频率的计算公式虽然看起来有点复杂,但它在我们理解和解释物理现象,以及在实际的工程和技术应用中,都发挥着极其重要的作用。
铝合金抗弯曲强度计算公式
铝合金抗弯曲强度计算公式引言。
铝合金是一种常见的金属材料,具有较高的强度和轻量化的特点,因此在工程领域得到广泛应用。
在使用铝合金进行结构设计和制造时,了解其抗弯曲强度是非常重要的。
本文将介绍铝合金抗弯曲强度的计算公式及其相关知识。
铝合金抗弯曲强度计算公式。
铝合金的抗弯曲强度是指在外力作用下,材料发生弯曲变形时所能承受的最大应力。
通常情况下,可以使用以下公式来计算铝合金的抗弯曲强度:σ = Mc/I。
其中,σ为材料的应力,单位为Pa;M为施加在材料上的弯矩,单位为N·m;c为截面的最大距离,单位为m;I为截面的惯性矩,单位为m^4。
在实际工程中,可以通过上述公式来计算铝合金的抗弯曲强度,并根据计算结果来进行结构设计和材料选择。
影响铝合金抗弯曲强度的因素。
铝合金的抗弯曲强度受多种因素影响,主要包括材料的性能和外部环境的影响。
1. 材料的性能。
铝合金的抗弯曲强度与其材料的性能密切相关,主要包括材料的强度、韧性、塑性等。
通常情况下,强度越高、韧性越好的铝合金具有较高的抗弯曲强度。
2. 外部环境。
外部环境的影响也会对铝合金的抗弯曲强度产生影响,例如温度、湿度等因素都会对材料的性能产生影响。
在设计和使用铝合金结构时,需要考虑外部环境的影响因素,以确保结构的安全性。
铝合金抗弯曲强度的应用。
铝合金的抗弯曲强度在工程领域具有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 结构设计。
在进行结构设计时,需要对材料的抗弯曲强度进行计算和评估,以确保结构在外部载荷作用下能够正常工作,并具有足够的安全性。
2. 材料选择。
在选择材料时,抗弯曲强度是一个重要的考量因素。
通常情况下,需要选择抗弯曲强度较高的铝合金材料,以确保结构的安全性和稳定性。
3. 工程施工。
在工程施工过程中,需要对铝合金材料的抗弯曲强度进行评估和监控,以确保结构的施工质量和安全性。
结语。
铝合金的抗弯曲强度是一个重要的材料性能指标,对于工程设计和制造具有重要意义。
传动轴弯曲固有频率理论计算方法研究
10.16638/ki.1671-7988.2021.06.027传动轴弯曲固有频率理论计算方法研究高伟(陕西汽车集团有限责任公司,陕西西安710200)摘要:随着我国社会的快速发展,人们生活水平的提高,司乘人员对商用车的驾乘舒适性要求越来越高,商用车越发关注整车NVH性能。
文章主要介绍与传动轴振动密切相关的弯曲固有频率的理论计算方法,并将理论计算结果与台架试验、CAE结果做比较,说明理论计算结果的准确性。
关键字:传动轴;共振;横向固有振动;弯曲固有频率中图分类号:U463.216+.2 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2021)06-86-02Research on the Theoreical Calculation Method of Bending NaturalFrequency of Transmission ShaftGao Wei( Shaanxi Automobile Group Co., LTD., Shaanxi Xi’an 710200 )Abstract:With the rapid development of our society and improvement of people’s living standard, passengers and drivers have higher requirements on the comfort type of commercial vehicles, commercial vehicles are increasingly focused on full vehicle NVH performance. This paper mainly introduces the theoretical calculation method of bending natural frequency which is closely related to the vibration of transmission shaft, and the results of theoretical calculation are compared with bench test and CAE, thus, the accuracy of the theoretical calculation results is illustrated.Keywords: Transmission shaft; Resonance; Natural crosswise vibration; Bending natural frequencyCLC NO.: U463.216+.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)06-86-02引言汽车振动容易使驾驶员疲劳、精神不能集中而易引发交通事故,且易造成零部件连接螺栓、螺母松动和脱落等,存在极大安全隐患[1]。
固有频率的计算公式
汽车振动系统的简化,单质量系统的振动一、振动模型的建立汽车的平顺性分析,就是要研究汽车在路面不平度冲击作用下的振动情况,所有轮胎、悬架和车身各处都存在变形,这个汽车模型将非常复杂。
大部分情况下,车身左右结构和左右车轮下的道路输入都是对称的,而且路面输入的频率也较低,远低于车轮部分的固有频率。
在此条件下,可以将汽车的前轴或后轴部分的车身质量单独隔离出来,路面不平度输入直接作用在悬架上(即“轮胎贴在路面上没有动变形”),就得到最基本的单质量系统。
这个模型虽然有一定近似性,但比较简单,得到的结论也能经得起广泛的试验验证,是研究汽车平顺性的理论基础。
在这个单质量模型中:K是悬架弹簧刚度;C是减振器阻尼系数;是车身部分质量;路面不平度输入q“透过车轮”直接作用在悬架上;引起车身部分垂直位移z。
二、单质量系统的自由振动对上述单质量模型运用牛顿第二定律,可以得到微分方程,进而求得悬架系统的两个重要特性参数,固有频率和阻尼比。
固有频率,阻尼比固有频率和阻尼比是两个重要参数,由公式可知其数值仅取决于悬架系统设计参数,与路面和车速无关。
固有频率反应悬架装置做自由衰减振动时的频率,阻尼比反应振幅的衰减速度:按此图显示,可以测出车身部分自由衰减振动的周期和衰减速度,进而求得固有频率和阻尼比。
(但此图不能直接用于汽车的平顺性分析,因为汽车在路上行驶时平不是做自由振动。
)三、单质量系统频率响应特性所谓频率响应特性,系指输入频率变化时,输出与输入的关系如何变化。
具体包括:输出、输入的幅值比是频率f 的函数,称为幅频特性。
反应输出比输入放大(缩小)了多少倍。
相位差也是f 的函数,称为相频特性。
反应输出比输入导前(或滞后)了多少弧度。
平顺性分析一般不考虑相频特性两者统称为频率响应特性。
频率响应特性由微分方程求得,数学分析较复杂,不作具体介绍。
频率响应特性也无法直接指导平顺性分析,因为路面输入不是周期性的,而是随机的。
但是,我们后面会看到,频率响应特性,尤其是其中的幅频特性,对于路面随机输入下汽车的振动分析有很大帮助。
铝件2次折弯尺寸计算公式
铝件2次折弯尺寸计算公式在金属加工行业中,铝件的折弯加工是一种常见的加工方式。
在进行铝件折弯加工时,需要准确计算折弯尺寸,以确保加工出的铝件符合设计要求。
本文将介绍铝件2次折弯尺寸计算公式,帮助读者更好地理解和应用该公式。
铝件折弯加工是将平板铝材料通过机械力作用,使其产生弯曲变形的加工工艺。
在进行铝件折弯加工时,需要考虑到材料的强度、弹性模量、厚度等因素,以及折弯角度、折弯半径等参数。
其中,折弯尺寸的计算是非常关键的一步,它直接影响着加工后铝件的尺寸精度和形状质量。
对于铝件的2次折弯加工,其折弯尺寸计算公式如下:L=2π(R+k×T/2)×(180°-α)/360°+2×K。
其中,L为折弯后的长度;R为折弯半径;T为铝件的厚度;α为折弯角度;k为K值系数,K=R/2+T/2。
这个公式的推导过程比较复杂,主要涉及到弯曲变形的力学原理和几何关系。
在实际应用中,可以通过该公式来计算铝件的折弯尺寸,从而指导加工操作和验证加工结果。
在使用该公式时,需要注意以下几点:1. 确定折弯半径,折弯半径是指铝件在折弯过程中所形成的曲线的半径。
在计算折弯尺寸时,需要准确测量折弯半径,并将其代入公式中进行计算。
2. 考虑K值系数,K值系数是一个重要的参数,它与折弯半径和铝件厚度相关。
在实际应用中,需要根据具体情况确定K值系数,并将其代入公式中进行计算。
3. 角度单位转换,在公式中,折弯角度α的单位为度,需要将其转换为弧度进行计算。
一般来说,1°=π/180 rad。
通过以上几点注意事项,可以更准确地使用铝件2次折弯尺寸计算公式,从而提高铝件折弯加工的精度和效率。
除了上述公式,还有一些其他的计算方法可以用于铝件折弯尺寸的计算,例如数值模拟、实验测量等。
不同的计算方法适用于不同的情况,读者可以根据具体情况选择合适的方法进行计算。
在实际应用中,铝件折弯加工还需要考虑到材料的弹性变形、应力分布、加工工艺等因素。
双壳铝合金车体一次弯曲固有频率的计算方法
双壳铝合金车体一次弯曲固有频率的计算方法
赵水;贺鑫;原欣
【期刊名称】《图学学报》
【年(卷),期】2013(034)005
【摘要】车体结构体的固有频率是铁路车辆设计中的重要指标之一.为了在车体的设计阶段就能保证一次弯曲固有频率在10Hz以上,推导了车体一次弯曲固有频率的解析计算方法,并与有限元的计算结果进行了比较并分析了两者存在误差的原因,使该计算方法为车体设计提供一定的参考.
【总页数】4页(P99-102)
【作者】赵水;贺鑫;原欣
【作者单位】青岛职业技术学院海尔学院,山东青岛266555;山工机械青岛研发中心,山东青岛266061;青岛四方川崎车辆技术有限公司,山东青岛266061
【正文语种】中文
【中图分类】TH113.1
【相关文献】
1.一种圆锥形变幅杆弯曲振动固有频率的计算方法 [J], 严日明;刘德福;陈涛;佘亦曦
2.轴类加工工件系统弯曲振动固有频率的计算方法 [J], 章银根;经以广
3.双壳铝合金车体一次弯曲固有频率的计算方法 [J], 赵水;贺鑫;原欣;
4.双底双壳油轮稳性计算方法的探讨 [J], 沈同熹
5.传动轴弯曲固有频率理论计算方法研究高伟 [J], 高伟
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
铝合金汽车板材弯曲性能测试方法
铝合金汽车板材弯曲性能测试方法王亮;刘京涛【摘要】通过试验详细阐述了铝合金汽车板材弯曲性能测试的标准方法、操作步骤以及注意事项等;归纳了在长期测试过程中发现的对弯曲角度测试结果影响较大的因素,给出了提高测试准确性的经验总结.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2019(055)008【总页数】3页(P569-571)【关键词】铝合金;汽车;板材;弯曲性能;影响因素【作者】王亮;刘京涛【作者单位】山东南山铝业股份有限公司航空材料事业部,烟台 265700;山东南山铝业股份有限公司航空材料事业部,烟台 265700【正文语种】中文【中图分类】TG115.5随着我国对环境治理力度的加大,新能源汽车得到国家的大力支持,越来越多的传统汽车生产商加入到生产新能源汽车的行列中。
目前制约新能源汽车发展的关键因素是作为动力源的锂电池的续航能力,而减轻汽车的车身质量是提高续航能力的有效手段[1-2]。
由于铝的密度是铁的1/3左右,铝合金在强度、成形性、焊接性、耐均匀腐蚀性、加工硬化性能等方面的性能优异[3-4],因此被广泛用于汽车的轻量化制造。
为保证汽车用铝合金材料的质量,对其进行一系列力学性能测试是必不可少的。
笔者对弯曲性能试验进行了深入探讨,分析了主要影响因素及测试过程中需注意的要点,以期为国内乘用车铝合金板材弯曲测试提供参考[5-7]。
1 试验方法铝合金板材预拉伸试样的示意图如图1所示(Lt为试样长度;Lf为试样自由段长度;Le为引伸计标距),尺寸为290 mm×(70±1)mm或360 mm×(70±1)mm,预拉伸设置为塑性变形10%,测试应变速率为0.002 51 s-1,纵向引伸计标距为100 mm。
自由段长度为230 mm(对应360 mm试样)和160 mm(对应290 mm试样)。
图1 预拉伸试样示意图Fig.1 Schematic diagram of pre-tensioned specimen 预拉伸试样经拉伸后,在其上取3个小的矩形试样,尺寸均为60 mm×60 mm,如图2所示。
车体设计参数对车体垂向弯曲振动频率的灵敏度分析
车体设计参数对车体垂向弯曲振动频率的灵敏度分析王长科;阳光武;朱涛;于金朋【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2016(027)016【摘要】采用基于灵敏度分析的车体垂向弯曲刚度优化方法,对车体结构关键参数进行了灵敏度分析,确定了关键设计变量与系统响应的关系,从而得到了结构设计变量(车体结构关键参数)对目标约束函数(车体一阶垂向弯曲振动频率)影响的变化梯度。
首先,由欧拉伯努利梁垂向振动微分方程,结合初始条件和边界条件,得到了自由梁的一阶垂向弯曲振动频率方程;然后,结合车体结构特征,推导和修正了车体的一阶垂向弯曲振动频率解析方程,并以某地铁车体对解析方程进行了有限元的验证;最后,选取车体的6组设计参数进行了车体一阶垂向弯曲振动频率的灵敏度分析。
根据研究结果,给出了车体关键参数对其一阶垂向弯曲振动频率影响程度的排序,为列车车体设计相关工作提供了参考依据。
【总页数】5页(P2267-2271)【作者】王长科;阳光武;朱涛;于金朋【作者单位】西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都,610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都,610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都,610031;中车唐山机车车辆有限公司,唐山,064000【正文语种】中文【中图分类】U270.2【相关文献】1.关于客车车体的垂向弹性弯曲振动自振频率 [J], 任启麟2.利用可变阻尼轴箱减振器降低车体垂向弯曲振动 [J], 菅原能生;刘阳春3.电动车组车体弯曲振动标准频率的保证[J], O.A.PУСАНОВ;高路4.车体配重对车体1阶垂弯频率的影响分析 [J], 张远亮;张立民;张艳斌;孙现亮5.通过轴减振器的衰减控制降低车体垂向弯曲振动 [J], 彭惠民因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
铝的弯曲模量
铝的弯曲模量铝的弯曲模量是指在弯曲过程中,材料的刚度。
弯曲模量也称为弯曲弹性模量,是指在弯曲过程中单位长度的材料所受弯曲力矩和材料的曲率(单位长度上的弯曲量)之间的比值。
弯曲模量是一个重要的材料物理学参数,用于描述材料在弯曲或弯曲负载下的机械性能。
详细解释弯曲模量的含义和计算方法。
弯曲模量是材料的一项重要物理性质,通常用Eb来表示。
弯曲模量是在材料的弹性阶段内,材料在弯曲负载下的刚度。
弯曲模量可以通过三点弯曲试验来测定,该试验是将截面为矩形或圆形的试样放在弯曲装置上,调整跨距,在试样上加载进行弯曲试验,直到达到规定的弯曲程度或发生断裂。
弯曲模量的计算方法为:Eb = (PL^3) / (4Wδ),其中P为施加的力,L为跨距,W为试样的宽度,δ为试样的挠度。
[4] 该公式基于欧拉-伯努利梁理论,适用于较长、较细的试样,且试样在弯曲过程中没有发生剪切变形。
除了三点弯曲试验外,还有其他方法可以测定材料的弯曲模量,如四点弯曲试验、压痕弯曲试验等。
不同试验方法的选择取决于试样的尺寸、形状和材料的性质等因素。
弯曲模量是材料的一项重要性能指标,它可以用于评估材料的弯曲刚度和弯曲强度。
与其他材料物理性质相比,弯曲模量具有以下优点和缺点:优点:弯曲模量易于测量,可以通过简单的试验方法来测定。
弯曲模量对材料的弯曲性能具有很好的描述能力,可以用于评估材料在实际应用中的弯曲性能。
缺点:弯曲模量只能在弹性阶段内测量,无法反映材料的塑性变形。
弯曲模量受试样尺寸和形状的影响较大,因此需要考虑这些因素对测量结果的影响。
总之,弯曲模量是材料的一项重要性能指标,可以用于评估材料在弯曲负载下的机械性能。
弯曲模量可以通过三点弯曲试验等试验方法来测定,但需要考虑试样尺寸和形状等因素对测量结果的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
设 计阶段 就 能保 证 一次 弯 曲 固有 频 率在 1 0 H z以上 ,推 导 了车体 一次 弯曲固有 频率 的解析 计
算 方 法,并 与 有限 元的 计算 结果 进行 了比较并 分析 了两者存 在误 差的 原 因,使该 计 算 方法为 车体 设 计提供 一 定的参 考 。
关
键
词 : 车体 构体 ; 固有 频 率 ;解析计 算 :数值 计算 :模 态分 析 文 章 编 号 :2 0 9 5 — 3 0 2 X( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 0 9 9 - 0 4
Z h a o S h u i , He Xi n 2
,
Yu a n Xi n
( 1 . H a i e r S c h o o l o f Q i n g d a o T e c h n i c a l C o l l e g e , Qi n g d a o S h a n d o n g 2 6 6 5 5 5 , C h i n a ; 2 . S h a n d o n g S e m Me c h i n e r y C o . , L t d . S e m R &D C e n t e r Qi n g d a o , Q i n g d a o S h a n d o n g 2 6 6 0 6 1 , C h i n a ;
2 0 1 3年 9 月
图 学 学 报
J oURNAL oF GR APHI CS
S e p t e mb e r 2 0 1 3
、 , 0 1 . 3 4 No . 5
第 3 4卷Biblioteka 第 5期 双 壳铝 合金车体一次弯 曲固有频率 的计算方法
赵 水 , 贺 鑫2 , 原 欣
中图 分类 号 :T H 1 1 3 . 1 文 献标 识码 :A
The Ca l c u l a t i o n Me t ho d s f o r Fi r s t Wa r p Mo d e l Fr e qu e n c y o f Do u b l e — s he l l Al u mi n u m Al l o y Ca r bo d y
Ab s t r a c t : Mo d e l F r e q u e n c i e s o f c a r b o d y s t r u c t u r e a r e t h e i mp o r t a n t p a r a me t e r s i n t h e d e s i g n o f r a i l v e h i c l e s . I n o r d e r t o a s s u r e t h e ir f s t wa r p mo d e l re f q u e n c y t h a t i s a b o v e 1 0 Hz d ri u n g t h e d e s i g n p h a s e , t h e f o r mu l a s i s d e r i v e d , a n d F E A p r o c e e d . Th e n t h e r e s u l t s a r e c o mp a r e d wi t h e a c h o t h e r a n d t h e r e a s o n s f o r t h e d i f f e r e n c e b e t we e n t h e m a r e c o n c l u d e d . Th e c a l c u l a t i o n i S u s e f u l or f he t d e s i g n o f c a r b o d y s t r u c t re u . Ke y wo r d s : c a r b o d y s t r u c t re u ; mo d e l re f q u e n c y ; a n a l y s i s c a l c u l a t i o n ; n u me r i c a l c a l c la u t i o n ; mod e l a n a l y s i s
( 1 .青 岛职业技术学 院海尔学 院, 山东 青岛 2 6 6 5 5 5 ;
2 .山工机械 青岛研 发中心 ,山东 青 岛 2 6 6 0 6 1 ; 3 .青岛 四方川崎车辆技术有限公 司, 山东 青岛 2 6 6 0 6 1 )
摘
要 :车体结 构体 的 固有 频率 是铁路 车辆 设 计 中的重要 指标 之 一。为 了在 车体 的
伴随 着我 国轨 道 交通 系统 的快 速发 展 ,铁 路 车 辆 设 计 理念 也 发 生 了 巨大 变 化 。对 于 车体 来 说 ,不但要 在 可靠 ,安全 的基 础 上实现 轻 量化和
车 体 结构 属于弹 性体 ,具有 自身 的 固有频 率 与振 动 型式 。虽然 车体 的一般 构 件 由于 较 大的 刚
3 . Q i n g d a o s i f a n g Ka wa s a k i r o l l i n g s t o c k t e c h n o l o g y c o mp a n y , Q i n g d a o S h a n d o n g 2 6 6 0 6 1 , C h i n a )