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矿车驾驶室的模态灵敏度分析及其结构优化(2)

时间:2013-09-18 10:25 来源:发表吧作者:张龙陈剑点击: 次

　　该驾驶室存在顶棚、侧围等局部模态过多现象，一阶模态频率偏低，说明其动态刚度偏小。为了在保证驾驶室有必要的结构强度和刚度情况下，可以修改设计方案以提高这些低阶模态频率。

　　提高低阶模态频率的途径一是应用密度小的材料，如铝、工程塑料等做板件，以降低关注模态的模态质量；另一种是改变驾驶室关键零部件的板厚、材料、泊松比、弹性模量、截面形状和采用加强筋等结构形式与尺寸[10][11]。

　　本课题采用的是通过改变板块的尺寸厚度来实现的。

　　5结论

　　介绍了驾驶室模型有限元分析的具体流程，用HyperMesh进行几何清理和网格划分，提交MSC.NASTRAN对模型求解、分析模态，进而通过灵敏度分析寻找到灵敏区域，这一分析思路与流程为后续其他的结构修改提供参考，具有一定实际意义。

　　针对驾驶室一阶模态频率（17.8Hz）偏低的问题，利用灵敏构件的尺寸优化来指导驾驶室结构的改进与优化设计，进而提高驾驶室的动态特性。结合优化前后的结果对比，可见提出的方案可行，有效的实现了提高一阶模态频率（44.8Hz）的目标。

　　参考文献：

　　[1]刘显贵.基于刚度灵敏度分析的轿车白车身结构优化[J].机械设计.2009：26（12）：58-60.

　　[2]曹树谦，张文德，萧龙翔.振动结构模态分析[M].天津：天津大学出版社.2001.

　　[3]曾力.基于HyperWorks的卡车车身有限元分析及改进研究[D].成都：西南交通大学，2010.

　　[4]刘海江，肖丽芳.翼子板结构刚度模态分析与优化[J].机械设计与制造.2009，（1）：4-5.

　　[5]段月磊，毕传兴.轿车车身刚度有限元分析与优化[J].噪声与振动控制，2010.（6）：79-82.

　　[6]刘永超.基于有限元法的微型轿车车身结构的动力学研究[D].武汉：华中科技大学，2005.

　　[7]杨炯年，钱立军，关长明.某轿车白车身模态分析[J].机械设计与制造，2010.（2）：235-237.

　　[8]曹树谦，张文德，萧龙翔.振动结构模态分析[M].天津：天津大学出版社，2002.

　　[9]谷正气.汽车车身现代技术[M].北京：机械工业出版社，2009.

　　[10]张胜兰.基于HyperMesh的结构优化设计技术[M].北京：机械工业出版社，2008.

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