轻型客车车身的有限元模态分析

简要论述了有限元模态分析基本理论,通过对某轻型客车车身的有限元建模及相应的模态分析计算,得到此车身的固有频率和相应的振型,将计算结果与试验模态相比较,说明了该模型的正确性,且结果有一定的可信度。最后针对发现的问题提出了改进建议。     

基于ANSYS的某型客车车架结构的模态分析

模态是机械结构的固有振动特性,同时模态分析是对结构进行动态分析的基础,其分析结果能够为结构振动、抗振动耦合设计提供基础。根据汽车的工作特点,汽车车架结构的输入激励有规律性振动和地面随机振动。为此,本文以某型客车车架结构作为分析对象,利用有限元法对其进行模态分析计算,找出了结构固有频率和振型,为结构的动态特性提供评估,同时为其改进设计和后续动力学分析提供分析基础。     

轿车白车身模态分析

运用HyperMesh建立了某轿车白车身的有限元模型。分别通过Optistruct软件和试验对白车身进行了仿真模态分析和试验模态分析,得到仿真和试验条件下白车身的固有频率及对应的各阶振型。将仿真模态与试验模态进行对比,结果吻合度高,验证了白车身有限元模型的准确性。仿真与试验结果均表明,该车身整体一阶扭转频率较低,车身容易发生共振现象,需要改进设计。     

某SUV轿车副车架模态分析的实例研究

根据某SUV轿车副车架的实际结构,运用ANSYS Workbench 分析软件对其建立有限元模型。通过对有限元模型的模态模拟分析得到副车架的固有频率和相应振型,然后对副车架进行模态试验,通过比较实验结果与计算结果,验证有限元模型的正确性。最后通过改变U型横梁壁厚验证其对副车架整体模态特性的影响,为后续的结构优化提供参考。     

节能车车架有限元强度分析

节能车是为高校参加全国或世界节能竞技大赛,为车辆节能环保作出贡献而生的专业车辆,为提高其燃油经济性能,车架的强度、质量、疲劳寿命成为了设计关键;本文通过使用建模软件Rhino简化模型,有限元分析软件ANSYS完成车架结构强度分析,并基于此进行优化改进,对小型车辆的节能设计、开发具有一定的理论和实践意义。     

改装汽车车身实验模态分析

在介绍了工程结构查态试验与分析的基础上,以某改装汽车身为研究对象,采用基于变时基技术的冲击激励法进行了模态试验,利用ＤＡＳＰ软件进行了模态参数识别,并利用模态参数识别结果,对该汽车动态设计水平进行了评价。     

轿车副车架模态试验与分析

本文将现代测试手段和模态分析技术相结合，介绍了某轿车副车架的试验模态分析方法，采用白噪声随机激励法进行了模态试验，并应用模态分析软件辨识其模态参数，为进一步的理论分析及改进结构设计提供了指导。     

浅析基于模态的白车身结构优化

目前试验模态分析技术已经成为解决振动噪声以及疲劳强度等实际问题的一项最重、应用最广泛的技术手段。通过模态试验识别出的汽车白车身的结构动力学特性对于乘坐舒适性和结构可靠性起着决定性的作用,是汽车新产品开发中结构分析的主内容。在模态分析的基础上,结合实际,基于理论分析前提,对白车身结构优化切入点进行探讨,对当前我国车企在车身结构动态特性领域的探索,本课题的研究可以提供一定的参考。     

工程车辆车架动态特性分析及结构改进

车架的动态特性直接影响着整车的性能,因此车架结构动态特性分析在工程车辆设计工作中占有重要地位。以某工程车辆车架为研究对象,采用有限元分析方法与模态试验技术获取其固有频率与振型,结合发动机及路面的激励频率对其低频动态特性进行分析,并给出改进方案。结果表明,改型后车架的固有频率避开发动机怠速频率及路面激励频率,避免该工程车辆在怠速及路面行驶中可能产生的共振问题。     

多轴汽车车架结构强度有限元分析

一辆功能完整的汽车可以划分为"心脏(发动机)、骨骼(车架)、器官(汽车功能部件)"三个有机组成部分,作为支撑整个汽车正常运转的骨骼,汽车车架主要负责固定和容纳各种类型的汽车部件,并且承载车内外绝大部分负荷.本文以工程实例为研究对象、以有限元分析为核心方法对特种车架有限元静力、有限元动力展开分析.     

智能立体停车位框架的模态分析

随着经济的发展,家庭轿车保有量急剧上升,停车难的问题日益突出.提出了一种单边驱动立体框架智能停车位,介绍了智能立体停车位的结构和工作原理.利用拉格朗日方法建立了智能立体停车位框架多自由度振动系统的动力学模型并得到了自由振动频率方程.利用有限元分析软件ANSYS-workbench分析了无载和有载工况下立体停车位框架的固有频率和振型,指出了立体停车位框架的薄弱位置;进行了无载和有载工况下智能立体停车位框架锤击模态试验,验证智能立体停车位模态分析建模及仿真结果的正确性.研究表明,建立立体停车位框架多自由度振动系统的动力学模型和仿真模型是有效的.研究结果为停车位框架系统的进一步优化设计提供依据.     

机械式停车设备框架结构模态分析与试验研究

针对机械式停车设备故障频发问题,以市场占有率较高的两层升降横移类机械式停车设备为研究对象,采用CAD/CAE技术开展框架结构模态分析与试验研究。首先利用SolidWorks和ANSYS软件建立框架结构三维及有限元模型,开展理论模态分析;然后利用AVANT MI-7008一体式数据采集与分析仪开展模态试验测试,并通过Modal Genius软件处理试验数据,分析得到停车设备各阶固有频率及振型。最后将试验结果与理论分析进行比对研究,分析结果表明停车设备的有限元模型是正确的,理论模态分析方法是可行的,该方法为停车设备的设计与优化提供有效参考和理论基础。     

大型客车车身的阻尼减振降噪技术研究

本文基于边界元法对车室进行声场分析和车身板块贡献度分析,进而找出车内噪声声压峰值处所对应的振动频率及该峰值下的“噪声源”板块,围绕车身减振降噪这一目标和车身设计轻量化的要求,基于响应面法建立阻尼复合结构的声辐射特性、模态频率和损耗因子与结构参数关系的数值模型,并对相应约束条件下的最佳阻尼复合结构参数匹配进行优化设计,综合研究内容对车身结构阻尼处理后取得了较好减振降噪效果。     

大口径望远镜水平轴系的模态分析

根据某大口径望远镜水平轴系的结构设计方案，利用结构分析软件I—DEAS，建立了结构分析模型。求得了水平轴系前几阶固有频率和振型图。分析结果显示出了水平轴各部分结构振动的强弱分布，为结构的动力学优化设计提供了可靠的依据。提出了次镜支撑的偏置十字型中心结构，该结构具有较高的谐振频率，因此可以用于大口径望远镜中。     

多级齿轮传动转子系统的模态缩减与振动特性分析

提出了一种适用于多级齿轮传动转子系统的模态缩减法,以某透平驱动水泵系统为研究对象,采用有限元法建立了系统的动力学模型,并利用模态缩减法减少了系统自由度.在此基础上研究了系统的固有特性、不平衡量与静态传递误差引起的稳态响应、启动状态下的瞬态响应以及稳定运转下突加不平衡时的瞬态响应.结果表明,在计算系统的固有频率和稳态响应...     

Elastica buckling analysis of a simple frame

Summary A nonlinear stability analysis based on an analytical approach of elastic type is performed for the first time on a simple two-bar frame. In order to obtain an exact determination of its buckling and postbuckling behavior the effect of compressibility of the bar centroidal axis is taken into account. This effect implies very slight increase in the buckling load which can be safely ignored. Moreover, it is found that even in the most extreme cases of geometry and stiffness, the critical buckling displacements are of negligibly small magnitude contrary to existing results obtained by the nonlinear kinematic stability analysis. The two foregoing findings enable us to replace the limit point by a bifurcation point. Such a simplification, being correct in an asymptotic sense, allows the application of a stability analysis of frames by considering their bars as incompressible.A variety of numerical results shows the degree of accuracy and the range of applicability of the aforementioned nonlinear kinematic stability analysis by comparing it with the exact method of stability analysis proposed herein.With 2 Figures     

计算机辅助结构设计与分析的集成框架研究

针对计算机辅助结构设计和分析的集成问题,设计了一种基于统一模型库方式的组件式CAD/CAE集成框架,以结构CAD/CAE集成模型库为框架底层,以几何造型、可视化交互、第三方CAD、第三方CAE等组件为中间组件层,以空间结构设计子系统、空间结构分析子系统为上层应用层,提供空间实体建模、工程模型管理、多种有限元模型分析与计算等功能,并应用于港口码头的结构设计及有限元分析。     

Flexible body dynamics in a local frame with explicitly predicted motion

This paper deals with formulation of dynamics of a moving flexible body in a local frame of reference. In a conventional approach the local frame is normally fixed to the corresponding body and always represents the positions and angles of the body: the positions and angles are represented by Cartesian coordinates and Euler angles or Euler parameters, respectively. The elastic degrees of freedom are expressed by, e.g. nodal coordinates in a finite element analysis, modal coordinates, etc. However, the choice of these variables as the generalized coordinates makes the resulting equations of motion extremely complicated. This is because the representation of the rotation of a body is highly non‐linear and this non‐linearity makes the coefficient matrices dependent on the coordinates themselves. In this paper, we propose an alternative way of treating the issue by explicitly predicting the body motions and regularly updating the local frame. First, the motion of the local frame is assumed to explicitly follow the associated moving body. Then, the equations of motion are derived in a set of generalized coordinates that express both rigid‐body and elastic degrees of freedom in the local frame. These equations are solved by a time integration with a given time interval. The motion of the local frame in the interval is estimated from a prediction of the rigid‐body motions. Then, the gap between the predicted and the actual motions is evaluated. Finally, the predictions are iteratively corrected by the obtained responses in the rigid‐body motions so that the gap should remain within an imposed tolerance. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Probabilistic seismic analysis of a steel frame structure

In this study we present a probabilistic seismic analysis of a steel frame structure to generate fragility curves and to investigate the correlation between the response modification factor and the system ductility factor. As an example, we use a five-story hypothetical steel frame structure located in New York City and designed according to the provisions specified in the ANSI standard A58.1-1982 and the AISC ASD specification. We quantify uncertainties in seismic and structure parameters that define the earthquake-structure system by choosing several representative values for each parameter. Then, by using the Latin hypercube sampling technique, we combine these representative values to establish 18 samples of the earthquake-structure system for probabilistic seismic response analysis. The nonlinear seismic analysis is performed by using the DRAIN-2D computer program.For fragility analysis, we define five limit states representing nonstructural damage to collapse of structure and then establish the probabilistic structural capacity corresponding to each limit state. From the probabilistic structural response and capacity, the limit state probabilities at various levels of peak ground acceleration can be computed and used to construct the fragility curves. For the response modification factor R_μ, we perform nonlinear and corresponding linear analyses of the 18 samples subject to earthquakes with various levels of peak ground acceleration. The correlation between the R_μ, factor and the system ductility ratio is presented. Note that this correlation is based on one steel frame structure. Additional studies are needed to establish appropriate R_μ factors for the design of steel structures.