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模型减缩方法及在某商用车车身动力学分析中的应用
| 论文题名： | 模型减缩方法及在某商用车车身动力学分析中的应用 |
| 关键词： | 商用车;整备车身;模型减缩法;动力学分析;有限元模型 |
| 摘要： | 精确的车身动力学模型对优化整车的振动与噪声（NVH）性能及耐久疲劳性能有重要意义。但是精确的车身有限元模型单元数目庞大，动态响应计算需要消耗巨大的计算资源，导致计算效率低甚至计算无法完成，且实时性难以保证。模型减缩能够减少模型自由度数目，同时控制精确度下降，从而完成高效计算。 在某大型汽车公司横向课题“基于减缩技术的整车振动动力学模型建立及应用”的支持下，以某商用车整备车身为研究对象，运用模型减缩理论和方法，开展了减缩技术及在车身动力学分析中的应用研究，主要研究内容和成果如下： 1.阐述模型减缩理论，通过多种减缩方法对比，确定将 Guyan和IRS方法应用于整备车身模型实施减缩； 2.建立整备车身有限元模型，依据初步的模态分析结果对模型进行修正，以抑制局部模态，突出整体模态。并进行模态分析，用于后续减缩模型的对比； 3.应用Guyan和IRS方法分别建立车身动力学减缩模型，建模过程包括：提取刚度及质量矩阵、选择主自由度、编制及优化减缩程序；从模态属性和动态特性两个方面考察所建立减缩模型的精确度。结果表明 IRS减缩模型的精度较高，可以用来代替原模型进行长时间的动态响应分析； 4.提出二次减缩方法，即在减缩模型的基础上再次进行减缩，规避大型矩阵的迭代来提升减缩效率。通过对比分析得出结论：相同减缩比例下，二次减缩的结果远比一次减缩精确；同等精度下二次减缩技术可得到比一次减缩自由度更小的等效模型，利于快速完成计算。 运用模型减缩方法将整备车身有限元模型降阶，最终得到等效减缩模型，提高了计算效率，并从模态特性和动态特性等角度验证了模型精度。论文研究工作是整车振动模型开发的重要环节，为以后车辆的设计开发提供一定的理论参考和工程指导。 |
| 作者： | 孙敏 |
| 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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