汽车排气系统振动模态分析与悬挂位置优化

排气系统的振动通过吊耳传递到整个车身,进而引起整车的噪声与振动。为了减小这一影响,利用Hypermesh和Ansys软件对某型号汽车的排气系统进行有限元建模与振动模态分析。运用平均驱动自由度位移(average drive degree of freedom displacement,ADDOFD)法对排气系统的悬挂位置进行优化。试验首先将理论模态分析的结果与模态测试的结果进行对比,验证有限元模型的合理性;然后利用ADDOFD法进行悬挂位置优化,绘制ADDOFD曲线,获得3个最佳悬挂点,从而验证了该方法在单消声器排气系统上应用的有效性。     

某客车排气系统振动模态分析及悬挂点优化

以某客车排气系统为研究对象,以Hypermesh有限元分析软件为仿真工具,首先搭建了排气系统各子部件进的有限元模型,然后进行自由模态分析,并通过试验结果加以验证,计算值与试验值一致性较好,验证了有限元模型是有效准确的.最后,利用平均驱动自由度位移ADDOFD的方法对排气系统的悬挂位置作了设计和调整,提出改进方案.在整车开发的初期,该方法可以有效地确定NVH性能较好的悬挂位置.     

汽车排气系统振动模态分析及悬挂点优化

为减小汽车排气系统吊耳悬挂点位置对整车NVH性能的影响,采用HYPERMESH和MSC.NASTRAN软件对某汽车排气系统的振动进行了有限元建模和模态分析,并利用平均驱动自由度位移(ADDOFD)法对排气系统吊耳悬挂点位置进行了优化.研究结果表明:在汽车开发前期,采用ADDOFD法进行排气系统吊耳悬挂点位置的优化布置是有效的.所做仿真研究对于缩短整车开发周期,节约成本有重要意义.     

基于层次分析法的排气系统悬挂点位置优化

提出一种基于层次分析法的排气系统悬挂点位置优化方法。以某桥车悬挂点位置为例,利用HYPERMESH建立排气系统的有限元模型。通过对排气系统进行数值模态分析和试验模态分析,验证有限元模型的准确性。首先通过层次分析法计算各阶模态振型的权重因子,然后用平均驱动自由度位移法(ADDOFD)对所有潜在悬挂点的各阶模态振型加权求和,重新选加权位移较小的位置作为排气系统的悬挂位置。为检验所设计悬挂位置的合理性,对该排气系统进行频率响应分析和约束模态分析;并进行实车验证。比较优化方案和初始方案,传递到车身的力明显下降,满足最大力小于10 N的要求;车内座椅导轨的振动也明显减小,证明优化后的悬挂点符合要求。     

基于平均驱动自由度位移法的某车型排气系统吊钩位置设计

采用CATIA软件建立某车型排气系统的三维模型,并运用有限元分析软件Hypermesh建立了有限元仿真模型,分析了模型的自由模态和约束模态。通过与试验模态的对比,验证了仿真模型的正确性。为了减少排气系统通过吊钩传递到车身的振动,在自由模态的基础上,采用平均驱动自由度位移原理设计了排气系统的吊钩位置方案。然后,以支反力和静态位移为优化目标确定了最优方案,通过优化前后吊钩力学响应分析对比验证了优化的有效性。     

基于MSC.Nastran的排气系统悬挂点布置分析

橡胶悬挂是排气系统与车身振动能量传递的主要途径,悬挂点的合理布置可以有效降低振动及能量的传递.文章从振动传递的角度,使用平均驱动自由度位移方法,通过模态分析来确定排气系统悬挂的初步布置;再通过静、动力学分析及频率响应分析,验证悬挂布置的合理性.     

基于有限元的汽车排气系统吊钩位移响应分析

汽车排气系统吊钩的位移响应影响汽车的NVH特性,为了研究吊钩的位移情况,采用Hypermesh和MSC.Nastran进行有限元网格构建并进行计算求解.基于模态的吊钩位移分析很好的体现了不同频率下的响应,通过平均驱动自由度位移(ADDOFD)方法能够对排气系统的吊钩位置进行优化.计算仿真结果有效的辅助了排气系统的设计,并缩短了整车的开发周期,所做的模态分析对试验阶段的耐久也具有重要的指导意义.     

基于振动传递函数的排气系统悬挂点位置优化

提出一种基于振动传递函数法的排气系统悬挂点位置优化方法.以某混合动力轿车悬挂点位置布置为例,通过有限元法建立从发动机激励到排气系统的振动传递函数数值模型,得到排气系统各点在振动频带内的总相对位移响应,由总相对位移响应最小确定悬挂点位置的优化方案.研究表明,此方法中发动机激励、动力总成与排气系统的模态参与因子和模态振型共同确定悬挂点位置.比较优化方案与初始方案的实车验证数据可得,优化方案中排气系统和座椅导轨的振动加速度降幅超过17%,证明基于振动传递函数的排气悬挂点位置布置方法能用于悬挂点位置设计中.     

压电陶瓷位置对换能器耦合振动特性的影响

基于表观弹性理论,给出了压电陶瓷晶堆处于不同位置时耦合振动换能器的设计方法.在理论推导的基础上,借助有限元软件Ansys,研究了晶片位置对换能器耦合振动特性的影响.结果表明,随着陶瓷晶堆远离换能器位移节面,有效机电耦合系数和动态电容逐渐减小,静态电容、动态电阻和动态电感增大.同时,加工了相应尺寸的换能器,对其性能参数进行了测试,理论计算和实验测量结果符合较好.     

基于Workbench的液压联轴器振动研究

液压联轴器在工作过程中通过内轴和外套的接触碰撞传递扭矩,从而可能产生共振等现象。为此,针对液压联轴器内轴与外套的碰撞进行振动研究。首先利用UG软件对某型号液压联轴器进行三维建模;然后将其导入Workbench进行模态分析,得到前6阶模态振型和固有频率;最后基于模态叠加法下对液压联轴器的内轴和外套分别进行谐响应分析。结果表明:液压联轴器内轴在低频率下出现共振,而外套在高频率下出现共振。     

乘用车排气系统模态分析数值模型研究

在发动机及路面激励下，排气系统振动能量通过吊挂传递至车身，导致车身振动并产生结构声，严重影响到乘用车的NVH性能．主要对乘用车排气系统模态分析数值模型进行研究，对多个模型进行试验相关性分析，得到最合理的排气系统简化数值分析模型．采用该模型对某排气系统进行了模态分析，确定了合适的吊挂位置，降低了车身振动和车内噪声水平．     

六自由度变胞振动试验台结构设计与动态特性分析

振动试验台是用于模拟真实振动环境的重要设备,通过建立六自由度变胞振动试验台测试系统、动力学模型及运动方程,应用ANSYS Workbench软件对振动台进行静力学分析,应用模态分析和谐响应分析模块对蛇形板簧与动平台进行动态特性分析,避免薄弱部件固有频率接近振动台工作频率而发生共振。结果表明：蛇形板簧最小共振频率发生于480 Hz附近,动平台最小共振频率发生于450 Hz附近,都远大于振动台正常工作频率：50～60 Hz,满足使用要求,为50～200 Hz机械振动台及超过2 000 Hz的超声波振动时效设备结构设计提供理论依据;并对未来多维振动设备的结构设计及工作性能分析提出展望。     

汽车动力总成悬置系统振动稳定性分析

在对某款家庭轿车动力总成悬置系统进行振动试验、对该系统受激励进行分析的基础上,针对该系统建立了ADAMS动力学模型。在多种工况下进行了动力学仿真计算。在分析该系统振动特征和规律时,引入放大因子和隔离裕度概念。以放大因子和隔离裕度作为评价标准．对动力总成悬置系统振动稳定性进行了分析。结果表明,放大因子和隔离裕度可以方便、有效地评价动力总成悬置系统振动的稳定性。     

排气二分管罩的结构动态特性分析与改进

针对某汽车发动机表面噪声辐射源之一的排气二分管罩,在ANSYS中建立了有限元模型并进行相应分析,分析结果与实验模态分析结果基本一致,这表明所建立的有限元模型可用于管罩的结构动态特性分析.并利用此模型,研究了管罩的结构参数、结构形式和相对应的管罩振动模态之间的关系,提出了最优的结构修改方案.改进后的分析结果表明排气二分管罩的自振频率明显提高,振动噪声得到有效抑制.     

光电跟踪系统结构动态特性分析及优化

针对光电跟踪系统在振动冲击环境条件下结构发生变形导致跟踪精度下降的问题,应用Ansys软件对其结构动态特性进行分析和优化.建立了结构有限元模型,通过应用激光测振仪测试系统在约束情况下的固有频率和振型,验证了有限元模型的正确性与合理性.对系统在给定振动冲击环境条件下,反射镜与各姿态轴之间最大相对转角和角速度进行了数值模拟.通过对基座与反射镜进行结构优化,使系统在满足轻量化要求条件下,反射镜与各轴的最大相对角速度满足了指标要求,从而保证了系统的跟踪精度.     

排气消声器模态分析及降噪性能优化

汽车排气系统的振动和噪声是影响乘坐舒适性的因素之一。为研究排气消声器结构模态和声腔模态对消声器降噪性能的影响规律,建立声学有限元模型计算壳体结构模态和声腔模态,并分析各自振型模态和固有频率之间的关系。结果表明:在低频率范围内,壳体结构模态和声腔模态的固有频率发生耦合共振,导致降噪效果不佳;增加消声器外壳壁厚可提升结构固有频率,降低排气系统振动和辐射噪声水平。