原文传递
工程车驾驶室模态灵敏度分析及结构优化
| 论文题名： | 工程车驾驶室模态灵敏度分析及结构优化 |
| 关键词： | 工程车驾驶室;模态分析;灵敏度分析;结构优化 |
| 摘要： | 近年来，国家大力支持基建项目的开发，工程作业量的增加使得工程车辆的使用愈加广泛。工程车驾驶室是工程车辆的关键总成，其负载变化频繁且作业环境恶劣，整体的安全可靠性及振动舒适性较差。因此，减小工程车驾驶室与外界激励频率产生动态干扰的可能性，改善工程车驾驶室动态特性具有非常重要的工程价值和现实意义。 本文以振动理论为基础，综合运用了有限元模拟仿真技术、试验模态分析技术以及结构优化等方法，对某矿用车驾驶室动态特性进行了研究。在创建的矿用车驾驶室三维模型基础上，应用有限元前处理软件Hypermesh构建了矿用车驾驶室的有限元模型，并运用Radioss求解器对驾驶室低阶模态进行了仿真运算，获取了表征该矿用车驾驶室动态性能的数值模态参数，并从驾驶室低阶固有频率以及模态振型的角度构建了工程车驾驶室的模态评价体系;与此同时，对该矿用车实车驾驶室应用模态测试技术进行了试验模态分析，通过试验结果与计算模拟仿真结果的对比验证了驾驶室有限元模型的可靠性。针对该矿用车驾驶室存在的一阶整体扭转频率与发动机怠速爆发频率较为接近的问题，对该矿用车驾驶室进行结构的尺寸优化。为了避免结构优化的盲目性，在有限元模型可信的基础上，本文对驾驶室主要部件进行了以板厚为基础的频率灵敏度分析与质量灵敏度分析，找出了整个驾驶室结构中对模态频率和驾驶室总质量较为敏感的部件，为实现合理优化奠定了基础;最后依据相对灵敏度分析结果选取了该驾驶室中的30个部件，在Optistruct优化软件的环境下，以其板厚大小为优化参数，以提高一阶整体扭转频率为优化目标，以驾驶室总质量为优化约束条件进行了该矿用车驾驶室结构的尺寸优化，得到了最佳的板厚参数组合，并对优化后的模型进行了验证校核。 本文较为系统地对大型工程车驾驶室的动态特性进行了研究，通过模拟仿真分析、试验验证以及结构优化等技术，在轻量化的条件下提高了驾驶室的一阶整体扭转频率，改善了矿用车驾驶室动态特性，提高了驾驶室的振动舒适性，并为国内大型工程车辆驾驶室的设计开发和研究提供了参考。 |
| 作者： | 袁菁芸 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈靖芯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
