自卸车副车架自由模态与约束模态模拟对比分析

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探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化汽车副车架是连接车轮、车轴、悬挂系统等部件的重要组成部分,它直接影响到车辆的行驶稳定性、路面适应性和安全性。

强度是汽车副车架最基本的要求之一,其次还需要满足轻量化、高刚度和振动控制等多种要求。

因此,对副车架进行强度模态分析和结构优化是十分必要的。

汽车副车架的强度分析通常采用有限元数值模拟方法。

该方法基于力学原理和数学方法,把副车架拆分为若干个有限个单元,通过数值求解计算每个单元的应力和应变,并进而计算出整个结构的应力和应变。

采用数值模拟方法可以较为准确地预测副车架在不同加载条件下的强度及变形情况。

同时,结构优化也是副车架设计中的重要环节。

结构优化的主要目标是通过重新布局材料和构件,提高结构性能同时减少质量。

可以采用形状优化、材料优化等优化手段,通过有限元数值模拟方法进行分析和比较,从而得到最优的结构。

模态分析是副车架强度分析和优化设计中的重要组成部分,也是比较先进的分析方法。

模态分析是一种通过计算系统的自由振动频率和模态形状来分析结构动态响应的方法。

模态分析可以得到副车架在自由振动过程中各个振动模态的频率和振动形状,分析副车架在道路行驶中的动态响应情况。

针对汽车副车架的实际情况,应该在强度分析和结构优化的基础上,进行模态分析研究,从而更全面地了解副车架的性能和优化方向。

同时,应该注意到,副车架的优化设计是一个多目标、多约束的过程,需要考虑多种因素并对其进行平衡。

比如,轻量化可以提高燃油经济性和环保性能,但过度轻量化会影响结构的耐久性和稳定性。

因此,在进行结构优化的同时,应该考虑到多种因素,以取得最优的设计效果。

总之,汽车副车架强度模态分析及结构优化是汽车工程领域的重要研究内容,可以有效提高副车架的性能和安全性,为汽车行业发展做出重要贡献。

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化1. 引言1.1 研究背景汽车副车架是汽车重要的结构部件之一,承担着支撑车身、吸收冲击力、传递动力等重要功能。

随着汽车的发展,人们对汽车副车架的要求也越来越高,希望能够在保证结构强度的前提下减轻重量,提高燃油效率和安全性。

现有汽车副车架结构往往存在过多的冗余部分和设计缺陷,导致结构重量过大、强度不足等问题。

对汽车副车架进行强度模态分析和结构优化显得尤为重要。

通过分析副车架在不同工况下的受力特点和振动模态,可以发现潜在的弱点和瓶颈,从而有针对性地进行结构优化,提高其整体性能。

基于以上背景,本文将针对汽车副车架的强度模态分析和结构优化展开研究,旨在为汽车工程领域提供更有效的设计方案和优化策略,促进汽车轻量化、高效化的发展。

1.2 研究意义汽车副车架是汽车重要的结构部件之一,其负责支撑整车重量并承载各种动态载荷。

对汽车副车架进行强度模态分析和结构优化是非常重要的,具有以下几个方面的研究意义:汽车副车架的强度模态分析可以帮助工程师了解其在不同工况下的受力情况,从而预测可能存在的强度问题,为设计提供参考和改进方向。

通过分析副车架的振动模态,可以确定其固有频率和形态,进而评估结构的动力性能和耐久性。

结构优化可以有效地降低副车架的重量,提高结构的刚度和强度,降低振动和噪音,进而改善车辆的行驶性能和安全性。

通过优化设计,可以有效地降低生产成本和能源消耗,提高汽车整体的竞争力。

研究汽车副车架强度模态分析及结构优化还可以推动汽车工程技术的进步和创新,促进汽车制造业的可持续发展。

通过优化设计,可以提高汽车的整体性能和环保性能,满足不断提升的市场需求和法规标准。

对汽车副车架进行强度模态分析和结构优化具有重要的意义和价值。

1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨汽车副车架的强度和振动特性,为设计和优化提供理论支持和技术指导。

具体包括以下几个方面的目标:1. 分析副车架的承载能力和抗疲劳性能,找出存在的弱点和瓶颈,为提高车辆整体结构的稳定性和安全性提供依据。

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化汽车副车架是车身重要的部件之一,其强度对于车身的安全性和稳定性有着决定性的影响。

因此,对副车架进行强度模态分析及结构优化具有重要的意义。

在强度模态分析方面,最常用的方法是有限元分析。

在进行有限元分析时首先需要进行建模,然后根据实际情况设置边界约束和载荷。

通过分析有限元模型的应力和变形情况来评价副车架的强度和刚度。

这种方法可以很好地评估副车架的强度,但是过于理论化,容易忽略一些实际情况,如材料的实际性质、生产工艺上的缺陷等,因此在结果的准确度上存在一定的误差。

在结构优化方面,目的是为了改善副车架的结构,提高其强度,减小质量,降低制造成本。

一种优化的方法是对材料进行选择。

选择高强度、刚度和抗腐蚀性能好的材料,如高强度钢和铝合金。

此外,也可以采用一些结构优化的方法,如加强副车架的节点和接头,降低不必要的重叠,提高副车架的整体强度和刚度。

可以使用流体动力学模拟和模拟优化方法来指导实际的优化设计。

在实际应用中,需要结合强度模态分析和结构优化的方法,以确保副车架具有足够的强度和刚度。

在设计过程中,需要考虑到各类载荷和力的作用,如行驶过程中的悬挂连接、路面震动、碰撞等,以确保副车架不会发生破裂或失效。

此外,需要考虑到生产工艺和成本的因素,尽量采用简化的设计和制造技术来减少成本和提高效率。

综上所述,汽车副车架的强度模态分析和结构优化是车身设计中非常重要的环节。

合理的设计方案可以提高车身的安全性和稳定性,减少车身故障的出现,从而提高整个汽车的品质和市场竞争力。

自卸车车架的静动态计算分析

自卸车车架的静动态计算分析

摘要:用UG软件建立某自卸车车架的三维模型,引入ANSYS有限元分析软件,按照设计要求,对车架的载荷计算进行了探讨,分析了其应力分布状态和变形情况及模态分析,验证了车架设计的合理性。

关键词:自卸车车架有限元1 前言某公司开发的平头四轮自卸车,其车架需进行强度校核,笔者利用设计的二维图纸,再用UG软件建立了三维模型,然后导入ANSYS软件中进行强度、刚度分析,利用分析的结果验证了设计的合理性,提出了局部改进方案,对设计进行优化。

2 车架结构该自卸车设计载重量2 t,车架全长4 255 mm,宽度为720 mm。

边梁式、前后等宽,纵横梁皆为槽钢勺铆接件,纵梁最大断面尺寸是160 mm×65 mm×5mm,四根横梁的断面尺寸为139 mm×65 mm×5mmmm,一根复合横梁、一根元宝梁。

车架结构如图1所示:3 车架的受力状态静止和匀速行驶过程中,货箱的质量和汽车的载重均匀分布在支撑货箱的车架纵梁的上表面上;驾驶室的重量作用在车架前端四支承点上;车架的元宝梁和其前方两个支架支撑着该车的动力总成;其他总成支承在相关固定位置。

刚开始卸货的瞬问,货物和货箱的质量对车架的作用力按集中载荷处理,作用在二举升缸的支承位置,其余载荷同静止状态。

车辆在崎岖不平的道路上低速行驶时,有可能会产生一轮悬空,而另一侧车轮遇到路面凸起的状态,则此轮所受载荷为零,另一侧车轮所受载荷为原来的2倍。

对载重车而言,后轮悬空车架所受应力最大。

在计算中,以车辆满载水平放置状况下,再在车架相应位置施加等效扭转力矩来模拟。

4 车架的有限元分析4.1 有限元模型的建立使用UG软件按照设计图纸建立三维实体模型,在保证计算精度及单元划分的前提下,适当的对车架的几何结构进行简化,导入ANSYS软件。

利用三维模型编辑工具采对模型进仃进一步的编辑,然后进行划分网格等操作。

4.1.1 单元类型在早期及现有的车架有限元分析资料中,多采用梁单元和板单元。

自卸汽车车架模态试验与分析_刘大维

自卸汽车车架模态试验与分析_刘大维

Journal of Henan University of Science and Technology: Natural Science
2006
this virtual instrument is a notebook PC. The data acquisition equipment adopts C8051 series Single - Chip Micro Computer and gate array, and realizes communication in USB mode with notebook PC. The software is designed based on C+ + Builder 5. 0, which processes high convenience and pract icality. This system can improve efficiency of experiment, and shorten the writ ing periods of test report. Key words: Automobile; Computer test; Dynamic performance; Fuel consumption; Braking performance CLC number: U467; TP368. 1 Document code: A Article ID: 1672 -6871( 2006) 04 - 0026 - 04 Modal Test and Analysis of Dump Truck Frame ( 30 ) LIU Da - Wei, YAN Tian -Yi, DONG Zhen -Guo, LIU Qing -Yun, CHEN Bing - Cong ( Automobile Engineering Department , Qingdao University , Qingdao 266071, China) Abstract: This paper is to solve the lateral vibration of a dump truck. Testing modal analysis techniques were applied to analyze dynamic characterist ics of the dump truck frame. The modal frequencies, modal damping and modal shapes were obtained using testing modal analysis. The results from modal analysis show the st iffness of the front part of the frame is weak and the frame reveals lateral vibration when the excitation frequencies are 5. 75 Hz and 10. 36Hz. Modal test and analysis of dump truck frame provide reliable informat ion for analyzing the NVH of the dump truck and optimizing the design of the dump truck frame. Key words: Dump truck; Vehicle frame; Modal test ; Parameter CLC number: U463 Document code: A Article ID: 1672 -6871( 2006) 04 - 0030 - 03 Test Data Processing of Diesel Engine Performance Based on Matlab ( 33 ) a a b XU Li You , ZHOU Zhi Li , ZHANG Ming - Zhu ( a. Vehicle & Motive Power Engineering College; b: Electronmechanical Engineering College, Henan University of Science & Technology , Luoyang 471003, China) Abstract: Based on MATLAB, a method to process the test data of diesel engine performance and plot diesel engine characteristics is researched in this paper. On the basis of mathematic model of diesel engine performance, by means of MATLAB s high data processing on matrix operation, 3 - D graphics drawing, the test data of diesel engine performance are fit with the curve and camber. Additionally, the external characteristic curve and universal characteristic curve are drawn. The results show that this method has several advantages such as high precision, intuitiveness, simplicity, strong practicality. It provides a useful method for drawing the diesel engine characteristics map and studying diesel engine performance. Key words: Diesel engine performance; MATLAB langusge; Mathematic model; Data processing CLC number: TK421 Document code: A Article ID: 1672 -6871( 2006) 04 - 0033 - 03

自卸车举升机构与副车架的结构分析及优化

自卸车举升机构与副车架的结构分析及优化

自卸车举升机构与副车架的结构分析及优化摘要:自从自卸车出现以来,给人们的生产带来了极大的方便。

自卸车最大的优点就是卸货方便,改变了传统的人工卸货,缩小了各种货物的时间周期,尤其是在工程建设方面,极大的提高了效率。

随着科技的不断发展,人们可是不断地对自卸车的举升系统进行优化,近些年计算机也逐渐运用到了自卸车举升系统的设计与优化。

本文将就自卸车举升机构与副车架的结构及其优化进行简要分析。

关键词:自卸车;举升系统;副车架;优化引言自卸汽车指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆,车厢配有自动倾卸装置的汽车,又称为翻斗车、工程车。

自卸汽车之所以能够将其车厢举升一定的角度,并使其车厢内的货物自动滑落,是因为其将自身的动力传输的液压系统,为液压系统提供动力,并将车厢举起,当货物卸载完成之后,车厢又会自动复位。

由于自卸车在自卸过程中,货物是从车厢内自动滑落,这就需要货物不会因为滑落而损坏,所以自卸车主要运用与工程或者农业生产中。

在实际工作中,其极大的提高了工作效率,为人们带来了极大的方便。

1.自卸车的种类现在对于自卸车的需求越来越大,对其要求也越来越多了,所以自卸车的种类也就越来越多了,按自卸车的用途可将其分为两大类:第一类为重型和超重型自卸车,其装重量都在20t以上,一般不作为公路运输用。

一般运用与工程建设以及一些大型矿山等。

在这些地方,自卸车会与一些大型转载设备或者挖掘设备配套使用,以便装、运、卸生产线,以此来提高效率。

由于这些车的载重量极大,一般只会在工地等一些特定的环境下使用,所以其不受到公路法的限制。

另一类就是普通自卸汽车,其装在量一般都不超过20t,小型的只有几吨的载重量。

在实际生产中它主要承担一些抗摔的松散货物运输。

其主要运用些短途的公路运输,毋庸置疑它会受到公路法的限制。

比如一些小型的工程车和自装卸垃圾汽车等。

此外,为了适应各种各样的工作环境,现在的自卸式货车的卸载方向,也越来越多。

但是由于传统的后倾式比较方便,技术也比较成熟,所以一般的自卸式货车都采用后倾式。

基于Solidworks的自卸车副车架模态分析

基于Solidworks的自卸车副车架模态分析
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卸 车 的 i维 模 型 , 片 建 立 r其 剐
1 架 的有 限几 模 型 , 通 过 模 态 分 析 计 算 得 出 前 6阶 振 型 的 同 有 频 率 。模 态 分 析 结 果 表 明 , 陔f I 卸 车 副 乍架 的
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Ab s t r a c t : r o s t u d y t h e d y n a mi c c h a r a c t e r i s t i c s o f v i c e f r a me s t r u c t ur e o f d ump t r u c k.Th e 3 D mo de l
基于 S o l i d w o r k s的 自卸 车 副 车 架 模 态 分 析
陈 毅 , 刘焕 学, 张真忠 , 张 广 栋
( 承德 石油高 等专 科 学校 汽 车工程 系, 河 北 承 德
摘 要 :为 r研 究 I t 卸 车 副 车 架 结构 的 动 态特 性 , 利用 S o l i d w o r k s 软 件 建 立
i s e s t a b l i s h e d a n d t h e n a t u r a l f re q u e n c y o f t h e v i b r a t i o n mo de o f t h e f i r s t 6 o r d e r s i s c a l c u l a t e d b y
Mo d a l An a l y s i s f o r Dum p Tr uc k Aux i l i a r y Fr a me Ba s e d o n S o l i d wo r k s

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化摘要:随着社会上经济的发展汽车成为人们出行的必备交通工具,而汽车也在社会上变得越来越普及。

现在就以轿车的副车架为研究的对象,在很多的软件当中建立起来的模型模拟,然后对这些结构进行新型的分析,在进行分析的过程中采取的方法主要就是对强度和自由度进行的分析,在进行分析之后,得出的结果也说明了,汽车的副车架本身的强度是符合要求的,并且汽车的副车架跟发动机之间是有一定的联系,针对这样的问题也有相应的解决方法进行解决。

关键词:汽车的副车架的结构;强度化分析;拓扑结构优化前言:随着人们经济水平的提高,人们对于吃、穿、住、用、行等方面的要求也在不断的提高,随着科技的发展和技术水平的进步,大多数人对汽车的品牌、汽车的舒适度和安全性能还有一系列有关车方面的要求也变得越来越高,而在这其中汽车舒适度和安全性能这两个方面是相互影响、相互制约的,汽车的副车架是现在大部分汽车底盘的最主要的承载件,使用的越来越普及,因为它在使用的过程中比较的频繁,所以应该具有较好的强度和动态特性。

目前,世界上的很多人认为,在使用频率作为优化目标进行优化的过程中进行了很多方面的研究,而且在研究的过程中取得了很多的成果。

在相关的书籍中曾经有过记载,在选择使用轻型车车架的频率来当作拓扑结构优化的主要目标,在这当中进行多部拓扑结构进行优化以此来得到副车架横梁的最佳的拓扑结构。

还有在相关的书籍中记载里,在对汽车的副车架进行频率的拓扑结构的优化时,根据所得到的密度的图纸进行相关数据方面的分析,他的分析出来的计算的结果和实验的数值的数据一致,使得本来应该拥有的频率得到应有的优化,这样也就让更多的人们对汽车的副车架有了更多的了解。

一、汽车的副车架在有限模型方面的建立汽车的副车架在制作的过程中采用的原材料的形成过程是非常复杂的,在汽车的副车架和车架之间,应用四个轴向竖直的橡胶衬套相互连接在一起,纵臂上下摆臂,以及其他的后悬架零部件安装在汽车的副车架上。

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化汽车副车架是汽车底盘的重要组成部分,支撑着发动机、变速箱、驾驶舱等重要零部件。

在汽车运行过程中,副车架需要承受汽车行驶、转弯、遇到颠簸路面等复杂环境下的力和振动,因此需要具有良好的强度和稳定性。

为此,对汽车副车架进行强度模态分析及结构优化是非常必要的。

汽车副车架的强度模态分析是指对副车架进行力学分析,验证其在各种载荷情况下的强度。

具体来说,需要进行以下步骤:1. 副车架几何建模:基于汽车零部件CAD三维模型数据,对副车架进行几何建模,包括尺寸、形状、壁厚等参数。

2. 材料选用:对副车架所用材料进行材料力学性能测试,确定材料的弹性模量,泊松比等属性。

3. 载荷选用:根据副车架的使用环境和工况,确定所需的载荷方向和大小,如定向载荷、均匀载荷等。

4. 边界条件设置:需要对副车架进行边界条件的设置,包括初始条件和边界力,如支撑刚度、支撑位置等。

5. 强度模态分析:采用有限元方法(FEM)进行强度模态分析,求解副车架在各种载荷情况和工况下的静态和动态应力分布情况,以验证其强度。

分析结果表明,汽车副车架的特征频率对于汽车固有频率的负荷有很大的影响。

一方面,在提高刚度的同时需要保持强度和减轻质量的平衡。

另一方面,在副车架的强度模态优化中,要考虑到不同零部件的相互作用以及较低的噪音和振动水平。

根据副车架的强度模态分析,可以采取以下措施进行结构优化:1. 采用新的材料和制造工艺,如复合材料、铝合金、焊接等,以提高副车架的刚度和强度,并减轻质量。

2. 在副车架的设计中加入加固件、加强销、增加壁厚等措施,以提高副车架的强度。

3. 通过结构调整、减少焊接接头、优化节点设计等方法,改善副车架的疲劳寿命。

4. 优化副车架的几何形状和结构布局,以提高副车架的刚度和稳定性,并减少噪音和振动。

总之,强度模态分析及结构优化对于汽车副车架的设计和制造至关重要,可以提高汽车底盘的强度和稳定性,进而提高汽车的安全性和驾驶舒适性。

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化汽车副车架是汽车底盘的重要组成部分,承载着车身重量和悬挂系统的力量。

其强度和刚度对于汽车的稳定性和安全性具有重要影响。

在汽车设计中,副车架的强度模态分析和结构优化是至关重要的。

强度模态分析是指利用有限元方法对汽车副车架进行力学分析,评估其在不同载荷下的应力和变形情况。

通过分析副车架的强度分布以及可能的应力集中点,可以确定设计中的弱点,并采取相应的措施加强设计。

还可以找出可能出现的疲劳裂纹和断裂位置,以提前进行预防和修复。

在进行强度模态分析后,可以根据分析结果对副车架进行结构优化。

优化主要包括减少材料使用、降低整体重量、增加局部刚度等。

通过结构优化,可以提高副车架的强度和刚度,提高汽车的稳定性和操控性能。

优化还可以降低副车架的噪音和震动,提高乘坐舒适性。

结构优化的方法主要有拓扑优化、形状优化和尺寸优化等。

拓扑优化是指在给定设计空间的条件下,通过排除或改变材料分布的方式,寻找最优的结构形式。

形状优化则是在给定材料分布的条件下,通过改变结构的形状,优化其性能。

尺寸优化是在给定结构形状的条件下,通过调整部件的尺寸,优化结构的性能。

在进行结构优化时,还需要考虑到副车架的制造和装配要求。

因为副车架是汽车底盘的一部分,需要与其他部件进行配合,因此结构优化的结果必须符合制造和装配的要求。

还要考虑到材料的成本和可获得性,选择合适的材料和制造工艺。

汽车副车架的强度模态分析及结构优化是汽车设计中非常重要的部分。

通过对副车架进行强度模态分析,可以评估其强度和刚度,并找出可能的弱点和疲劳裂纹位置。

在此基础上,可以进行结构优化,提高副车架的性能和安全性。

在进行优化时还需考虑到制造和装配的要求,以及材料的成本和可获得性。

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化【摘要】本文探讨了汽车副车架强度模态分析及结构优化的相关问题。

在介绍了研究的背景、研究意义和研究目的。

随后正文部分分别对副车架结构、强度模态分析方法、结构优化方法进行了详细探讨,并提出了副车架强度模态分析和结构优化方法。

最后在结论部分总结了研究成果,并展望了未来的研究方向。

通过本文的研究,可以为汽车副车架的设计和优化提供理论支持和技术参考,为汽车的安全性和稳定性提供保障。

【关键词】汽车副车架、强度模态分析、结构优化、结构分析、研究意义、研究目的、副车架结构、优化方法、强度、模态分析、研究成果、未来展望1. 引言1.1 背景介绍汽车副车架是汽车上的一个重要部件,承担着支撑车身和传递动力的重要功能。

随着汽车制造技术的不断发展和汽车行驶速度的不断提高,对副车架的强度和安全性要求也越来越高。

对汽车副车架进行强度模态分析及结构优化显得尤为重要。

汽车副车架结构复杂,受到多种力的作用,如静载、动载、撞击载荷等。

传统的计算方法难以满足精确的分析需求,因此需要借助现代计算机辅助工程技术进行分析。

通过强度模态分析方法和结构优化方法,可以对汽车副车架的受力情况进行深入研究,找出其弱点并进行优化改进,提高副车架的整体性能和安全性。

本文旨在通过对汽车副车架强度模态分析及结构优化的研究,为汽车制造行业提供参考和借鉴,提高汽车副车架的设计水平和质量。

也希望通过本文的研究成果,为未来进一步深入探讨汽车结构优化提供基础和方向。

1.2 研究意义汽车副车架是汽车重要的结构组件之一,承担着支撑车身和保护乘客的重要任务。

副车架的强度和稳定性直接影响着汽车的行驶安全和乘坐舒适性。

对汽车副车架的强度模态分析及结构优化具有重要的研究意义。

通过对副车架的结构分析,可以深入了解副车架的构造特点和受力情况,为进一步的强度模态分析和结构优化提供基础。

强度模态分析可以帮助工程师评估副车架在不同工况下的受力情况,确定其承载能力和安全性,为汽车设计提供科学依据。

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化

探讨汽车副车架强度模态分析及结构优化
汽车副车架是承载引擎和变速器等动力传动装置,连接前后悬架系统以及车身其他结构的重要组成部分。

强度模态分析是对副车架进行力学计算和模拟,预测其在各种工况下的受力情况,以及发现和解决可能存在的结构强度问题。

结构优化则是对副车架进行设计和改进,以提高其强度和刚度。

在进行汽车副车架强度模态分析时,首先需要对其进行建模。

一般可以采用有限元方法进行建模和分析。

建模时需考虑副车架的几何形状、材料属性以及连接点等因素。

建模完成后,可以进行强度分析,包括静态强度分析和模态分析。

静态强度分析是对副车架在静载荷作用下的受力情况进行分析。

可以通过施加引擎质量和悬挂装置载荷等,预测副车架在行驶和停车过程中受到的应力和变形情况。

通过分析得到的应力分布和变形情况,可以评估副车架的强度和刚度是否满足设计要求,并在需要时进行结构优化。

模态分析是对副车架在动态工况下的振动特性进行分析。

可以对副车架在行驶过程中的共振频率、振动模态和振动形态等进行预测和分析。

通过模态分析,可以了解副车架的固有频率分布情况,从而避免悬挂系统与副车架的共振,提高行驶平稳性和乘坐舒适性。

针对强度模态分析中可能发现的结构强度问题,可以采取结构优化的方法进行解决。

结构优化可以通过改变副车架的几何形状、增加材料的强度和刚度,或者改变连接方式等来提高其强度和刚度。

结构优化还需要考虑副车架的重量、成本和制造工艺等因素,以实现最佳的设计方案。

基于ANSYS的某自卸车副车架模态分析

基于ANSYS的某自卸车副车架模态分析

的 大 小 主 要 取 决 于主 车 架 的 结 构 、 载 荷 、 路 为 侧 向 弯 曲 , 呈 波 浪 形 。在 副 车 架 中部 振 幅
面 不 平 度 以及 自身 的 结 构 。 为 了 提 高 抗 扭 刚 最 大 。 中 部 与 端 部 之 间的 位 置 次 之 。
度 , 通 常 采 用 图 中 所 示 的 交 叉 梁 结 构 。 同
驶 安 全 性 有 重 要 的 意 义 。
选 择 分 析 类 型 为 模 态 分 析 。 ANSYS提 供
二 、分 析 目 的
了 多 种 求 解 方 法 , 在 此 分 析 中 采 用 Subspace
目前 运 营 的 自卸 车 其 副 车 架 的 形 式 根 据 法 。 由于 低 阶 频 率 对 副 车 架 的 影 响 较 大 , 所
叉 梁 焊 接 而 成 。 相 比 较 实 体 车 架 , 由 于 主 要 振 型 进 行 分 析 。如 图3
分 析 结 构 的 模 态 ,所 示 图 中 已经 进 行 了 一 些
第 …阶 振 型 以弯 曲 为主 ,最 大 位 移 处
省 略 和 简 化 , 根 据 相 关 定 理 ,这 并 不 会 影 响 在副 车架 中段 , 曲线 平滑 。跟第 二阶模 态相
[1] 潘艳 君 ,张 宗 宝.基 于ANSYS的 搅 拌 车
在 保 证 强 度 和 刚 度 的 同 时 , 汽 车 在 实 副车 架应 力 分析 .专 用 汽 车 ,2009.09
际使 用过程 中,作用在 车身 上的主 要是 动载
[2] 杨 涛,李光攀.基 于ANSYS的专用车车
荷 ,尤其 是这类 非公路 自卸 车, 工作环 境相 架模 态分析 .专用汽车,2008.11

自由模态分析和约束模态分析的区别

自由模态分析和约束模态分析的区别

⾃由模态分析和约束模态分析的区别1。

⾃由和约束模态分析只是边界条件不同的两种模态分析⽽已;2。

在实际⼯程问题中,⾃由和约束两种边界条件均⼴泛存在,如飞机、⽕箭、导弹等为⾃由边界条件,⽽机床架、⾼层建筑等为约束边界。

3。

解决⼯程问题的最终有限元模型分析应与⼯程实际的边界条件相同(或向近似)!如飞机⽤⾃由模态分析其动⼒学稳定问题,以便确定飞⾏品质。

机床架⽤约束模态分析其动响应问题。

4。

但有限元模型不是凭空⽽来的,更不是⼀经建⽴便与实际结构固有特性相吻合,它必须是建⽴在结构设计数据和结构试验数据基础之上的。

其模型修改过程的模态分析⽅式应与试验边各界条件相吻合或近似(在满⾜⼯程精度的前提下)。

5。

⼀般⽽⾔,试验边界条件与⼯程实际边界应该相同。

但在有些情况下,也不尽相同!如超⼤型飞机A380、超⼤的⽕箭、飞船要实现⾃由条件的试验是很困难的!6。

在理论分析的时候、信号⽆论是速度、位移、加速度是没有什差别,只是表现形式不同⽽已。

但对试验⽽⾔就应另当别论了,应考虑试验频段和信号⽅式对测量精度的影响!mjhzhjg的“个⼈认为⾃由模态分析在于了解你设计的结构⾃⾝的⼀些固有特性。

⽽约束模态分析是你这个结构⽤于⼯程时实际的约束边界”概念不对。

对⼯程实际结构的分析模型⼀定是要尽量的符合实际,理论上不同的结构系统(包括材料、结构、边界甚⾄变形程度等)相应的振动固有特性是不⼀样的,没有⽐较的必要,更不会存在⾃由模态特性表⽰固定模态的特征。

不同⼯程中的模型应该都有处理⽅法,也没有⼀定的规则... ...⾄于⼀些结构系统实验或计算很难模拟实际⾃由状态,那么不得不增加的约束也是尽量的对实际状态产⽣较⼩的影响。

当然这也是实际⼯作⽔平所在。

QUOTE:原帖由 xinyuxf 于 2006-9-7 12:00 发表问⼀下系主任,若是模拟飞机振动,那⼈为的加上约束可以吗?⽐如假设模型⼀边固定,然后进⾏模态分析?1,当然可以!2,但⼀般⽽⾔,试验的边界条件是以⼯程实际需要为准的。

电动轮自卸车车架模态分析

电动轮自卸车车架模态分析

电动轮自卸车车架模态分析3陈华光(湖南工程学院,湖南湘潭411104)摘要:对电动轮自卸车车架的结构进行有限元模型合理简化,分别用板单元计算模型、梁单元计算模型进行了模态分析。

通过计算结果与实验结果比较,得出了既简单又符合工程实际、满足工程精度要求的模型,为车架结构的优化设计和进一步预测车架的疲劳寿命奠定了基础。

关键词:车架;模态分析;固有频率;计算模型中图分类号:U4631321 文献标志码:A 文章编号:100320794(2008)0920082203Modal Analysis of Motorized Wheel Dump T ruck FrameCHEN H u a -gu ang(Hunan Institute of Engineering ,X iangtan 411104,China )Abstract :Finite element m odel of the m otorized wheel dum p truck frame was sim plified and the frame m odal with plate elements and beam elements was analyzed.C om pared result of calculation with result of experiment ,it obtained finite element m odel that was satis fied engineering precision as well as sim ple.The result will lay the foundation to further design optimization of frame ,and calculation fatigue life of frame.K ey w ords :frame ;m odal analysis ;natural frequencies ;calculating m odel0 前言电动轮自卸车(简称自卸车)是一种用于开发大中型露天矿的高效率的大型运输设备。

自由模态分析与约束模态分析

自由模态分析与约束模态分析

最近在做结构的模态分析,查找了很多论坛,资料也翻了很多。

有人说这个要做自由模态分析,因为它理论上代表了结构的所有振型才有参考价值,也有人说,模态分析要看具体的边界条件,自由模态中出现的振型不一定会在约束模态中出现,因此要根据实际情况来决定是否用自由模态分析还是约束模态分析。

乍看,两种说法都有道理。

可是想做模态分析来获取有用信息的人糊涂了,因为这两种情况下算的频率值不仅有区别,而且算的值通常差别还很大!那么到底该听谁的呢?好了,不绕关子了。

问题就出现在实际与理论的差别上!倾向于做自由模态分析的人偏理论,因为自由模态分析的确可以得到所有结构振型。

而倾向于约束模态分析的人太倾向于实际。

认为约束的就应该按约束的算。

好吧,问题就出在这了,虽然一般来说,约束关系基本是明确的,但是其复杂程度不是我们可以预料到的,由于有限元分析的简化假设,对于约束,尤其是复杂构件的约束我们很难建立其真正的边界条件,那么我们所谓的边界约束也就无从谈起,如贸然采用刚性连接等作为约束,无形中增加了结构的刚度(这也是我们很多人在做约束模态分析时得到的值比自由模态分析时高的原因之一),但是这个刚度增加的来源谁也说不清楚。

所以,我建议的措施是,对于复杂的约束难以确立的构件,倒不如用自由模态分析,起码还能在其中选择我们关心的振型。

可是,如果对复杂件做某些约束下的约束模态分析,我们是无法获知其在其他约束下(有可能正是这个才是真正的约束呢)的振型,那样我们将得不偿失,有时候还会得到错误的结果。

确实是貌似有道理,但要挑出我们需要的那几阶模态谈何容易。

我以前老师的看法就是必须加约束算模态。

做模态分析是为我们分析系统的动力响应提供方便,系统的动力响应是肯定要满足约束条件的。

如果我们做自由模态分析,求出所有模态后,要挑出那些满足约束的模态来是要费很大的劲的。

实际应用中的自由度动辄上万,约束也很复杂。

而且我们曾经从理论上证明过,约束的存在只是去掉了那些不满足约束条件的模态,但其他的模态是没影响的。

某重卡车架自由模态试验与仿真对比研究

某重卡车架自由模态试验与仿真对比研究

某重卡车架自由模态试验与仿真对比研究作者:顾国微张雄飞方园来源:《专用汽车》2024年第06期摘要:車架模态作为判断整车舒适性及可靠性的重要参数之一。

以某重型载货车车架为研究对象,对其自由模态进行试验和仿真对比研究,在试验过程中,主要对结构边界搭建、测点位置选取、试验信号检查、数据处理分析等方面进行试验方法探讨,并依此得出车架本体的频响函数稳态图,提取车架的固有模态频率及振型。

同时,结合对车架进行的自由模态有限元仿真分析,将其计算结果与试验结果进行模态参数重合性对比,以检验试验过程的稳定性及结果的可信性。

最后,利用提取的模态参数结果,提前预测和判断车辆受动态载荷或激励时的车架结构动态特性。

研究结果为后续的整车振动噪声及结构耐久开发优化提供理论数据支撑。

关键词:重卡车架;自由模态;有限元分析;结构动态特性中图分类号:U4673 收稿日期:2024-04-22DOI:1019999/jcnki1004-02262024060311 前言车架作为卡车承载的基体,不仅要承担驾驶室、发动机、车桥以及货物的载荷,还要承受汽车在行驶过程中所受到的交变应力和动态激励力[1]。

因此在对车架结构提出强度及刚度要求的同时,还需对其结构的动态特性做出分析和评估。

模态是结构系统的固有振动特性,在机械及工程领域,模态可作为判断结构动态特性、监测结构质量健康、控制结构振动噪声等方面的重要方法。

现阶段获取模态参数的分析方法主要分为两种。

其中,通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别来获得的称为试验模态分析;通过由结构有限元计算的方法取得的则称为计算模态分析[2-3]。

本文将通过使用两种不同的模态分析方法,对某重卡车架进行自由模态分析,根据两种不同方法所提取的模态参数结果来判断试验及仿真过程的稳定性和结果的可靠性,最后依据分析结果来预测或解决车辆受动态载荷或激励时可能产生的结构耐久或振动噪声等问题。

2 自由模态试验及分析21 试验约束边界搭建此次自由模态试验以某重型载货牵引车车架为研究对象,车架的基本参数如表1所示。

自由模态与约束模态的理论基础

自由模态与约束模态的理论基础

网上经常看到一些朋友询问关于自由模态与约束模态的问题,而且看到了很多不同的说法。

而最近又有朋友向我问到了这个问题,我想,还是彻底地解决这个问题为好。

而要彻底解决它,就需要考察其理论基础。

所以这篇文章专门去看看它的理论底层。

首先我们要明确,无论是自由模态还是约束模态,都属于模态分析的范畴。

那么什么是模态分析呢?这个概念来自于《机械振动》。

于是我们到《机械振动》中去看看。

考察一个三自由度的例子现在我们要对该三自由度系统列动力学方程。

这很容易,只需要分别取出每个质量块,使用牛顿第二定律就好这样就有三个微分方程,用矩阵的形式整理这三个方程,得到其中这里的[m][k][c]分别是质量矩阵,刚度矩阵和阻尼矩阵。

而{F(t)}是力向量。

下面我们来考虑模态分析。

所谓模态分析,是取力向量为0,就是说系统不受外力;而且忽略阻尼,则上述方程变成下面的任务是求解这个微分方程组这种解很难找到,于是我们假设了一个解的形式为(很有意思的是,这种形式的解刚好是正确的)将该假设的解代入到上述方程中,得到整理上述方程组,得到该方程组的左边只与时间t有关,而右边与时间t无关。

如果要这两边相等,除非两端都等于一个常数。

例如都等于,于是有(1)以及(2)对于(1)式,从《高等数学》的二阶常系数微分方程的解可以知道,其解为对于(2)式,把它写成矩阵形式,并令可以得到提出位移向量{u},可以得到上述式子要有非零解,按照《线性代数》理论,有将该式子展开,可以得到根据它就可以解出各个可以证明,该方程有n个正实根,它们对应于系统的n个自然频率。

假设没有重根,则这些频率可以从小到大排序,得到这其中,最小的这个就是基频。

可见,系统有多少个自由度,就有多少个频率。

在解出所有频率后,将某个频率代入到中,就可以得到此时的此即系统的模态向量或者振型向量。

从以上推导中我们知道(1)有多少个自由度,就有多少个自然频率。

(2)有多少个自然频率,就有多少个与自然频率相对应的模态向量。

汽车前副车架模态分析与参数识别

汽车前副车架模态分析与参数识别

汽车前副车架模态分析与参数识别摘要:通过了解模态分析的定义及概念,学习模态参数识别的基本方法与技术,在介绍结构模态试验方法的基础上,以汽车前副车架为研究对象,采用锤击激励法和白噪声激励法进行了模态试验,又用3种模态参数识别软件作模态参数识别,并对识别结果进行误差分析。

关键词:前副车架,模态试验,激振,模态参数识别Modal analysis and parameters identification ofcar front subframeAbstract :By understanding the definitions and concepts of modal analysis, modal parameter identification of learning the basic methods and techniques, based on the introduction of structural modal test methods, automobile front subframe for the study, using a hammer and a white noise excitation method encourage a modal test method, and use three kinds of modal parameter identification software for modal parameter identification, error analysis and recognition results.Keyword: front subframe, modal test, exciting, identification modal parameters1. 模态分析的定义及概念模态是结构的固有振动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。

车辆CAE分析中自由模态和约束模态的应用与对比

车辆CAE分析中自由模态和约束模态的应用与对比

车辆CAE分析中自由模态和约束模态的应用与对比
谢义杰;沈光烈
【期刊名称】《广西工学院学报》
【年(卷),期】2016(027)001
【摘要】根据自由模态法与约束模态法的不同,对同一车身模型分别采用这2种方法进行分析、对比,研究发现载荷与边界条件对车身结构的模态参数有很大影响,结合车辆在实际运行中的振动特性,认为采用约束模态法的仿真分析更符合实际.【总页数】4页(P62-65)
【作者】谢义杰;沈光烈
【作者单位】广西科技大学汽车工程研究所,广西柳州545006;广西科技大学汽车工程研究所,广西柳州545006
【正文语种】中文
【中图分类】U469
【相关文献】
1.某客车自由模态与约束模态的对比分析 [J], 廖抒华;孙晓君;黄昶春
2.车辆CAE分析中自由模态和约束模态的应用与对比 [J], 谢义杰;沈光烈;
3.车辆CAE分析中约束模态的应用 [J], 朱恩洲
4.基于CAD/CAE技术的轨道车辆构架强度与模态分析 [J], 赵波
5.自卸车副车架自由模态与约束模态模拟对比分析 [J], 王许州;杨璐;李庆江
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