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某商用车车架系统振动减缩模型开发
| 论文题名： | 某商用车车架系统振动减缩模型开发 |
| 关键词： | 商用车;车架系统;振动减缩;计算模型;模态分析;动态响应 |
| 摘要： | 随着生活水平的不断提高，人们对舒适性提出了更高的要求，与此同时，货物的运输品质（主要针对商用货车）也已作为消费者购车的重要参考指标。因此，振动问题成为整车设计过程中无法回避的重要议题。车架作为整车的重要基体，是动力总成、车身、货箱和悬架等部件的安装基础，并承受来自车内外的各种动静载荷。因此，车架系统的振动特性会对整车的振动产生极大的影响。 然而，研究车架模型振动的现有方法中存在以下问题：（1）过多地将车架假定为刚体，忽略车架的柔性特征；（2）仅从分离系统角度研究车架的模态等特性，对各子结构的耦合关系考虑较少；（3）采用商业有限元软件分析车架模型，虽能考虑系统柔性特征，但大型车架模型自由度过多会导致计算效率低、占据内存大。 正是出于在“车架应视为柔性体”、“车架模型与其他子构件构成车架系统”、“模型自由度少”和“计算效率高”等方面对计算模型的苛刻要求，有必要运用模型减缩等关键技术，对车架模型进行缩减，在保留较多的结构柔性特性的同时，使模型具有较少的自由度，建立精确的车架减缩模型。 论文在某大型公司横向课题“基于减缩技术的整车振动模型建立方法研究”的支持下，以某运输车车架系统模型为研究对象，基于模型减缩理论等关键技术，对车架系统有限元模型进行模型减缩、模态分析和动态响应分析，结合模型验证准则，验证减缩模型的精度，并加以优化改进，建立高精度、高效率的车架系统减缩模型，提出一套高效率、高精度、适用于大型柔性体的模型减缩理论与方法。主要研究内容如下： 1.模型减缩方法的选取及模型验证。刚度矩阵和质量矩阵的提取、主自由度的选取、矩阵的正则化、大型矩阵的求解。以体壳耦合算例和大型车架模型算例为研究对象，对比 Guyan、IRS等模型减缩方法的精度，结合模型验证准则，确保减缩模型具有较高的逼近度； 2.车架系统有限元模型的建立与处理，包括单元类型的选择、网格的划分、模型材料参数的选取以及模型的处理等； 3.车架系统减缩模型的模态分析。对比车架系统减缩前后的模态参数，借助模态验证准则（固有频率相关性和模态振型相关性）验证减缩模型的正确性，并研究主自由度选取的个数对减缩模型精度的影响； 4.车架系统减缩模型的动态响应分析。研究适用于动态响应分析的边界处理办法，分析货物支撑处节点和车身后悬置节点的动态响应（位移、速度和加速度），并通过平均灰色关联系数验证车架系统减缩模型的正确性。 |
| 作者： | 黄训浩 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张邦基 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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