某商用車車架系統(tǒng)振動減縮模型開發(fā).pdf

1、隨著生活水平的不斷提高，人們對舒適性提出了更高的要求，與此同時，貨物的運輸品質(zhì)（主要針對商用貨車）也已作為消費者購車的重要參考指標。因此，振動問題成為整車設(shè)計過程中無法回避的重要議題。車架作為整車的重要基體，是動力總成、車身、貨箱和懸架等部件的安裝基礎(chǔ)，并承受來自車內(nèi)外的各種動靜載荷。因此，車架系統(tǒng)的振動特性會對整車的振動產(chǎn)生極大的影響。
　　然而，研究車架模型振動的現(xiàn)有方法中存在以下問題：（1）過多地將車架假定為剛體，忽略車架的

2、柔性特征；（2）僅從分離系統(tǒng)角度研究車架的模態(tài)等特性，對各子結(jié)構(gòu)的耦合關(guān)系考慮較少；（3）采用商業(yè)有限元軟件分析車架模型，雖能考慮系統(tǒng)柔性特征，但大型車架模型自由度過多會導(dǎo)致計算效率低、占據(jù)內(nèi)存大。
　　正是出于在“車架應(yīng)視為柔性體”、“車架模型與其他子構(gòu)件構(gòu)成車架系統(tǒng)”、“模型自由度少”和“計算效率高”等方面對計算模型的苛刻要求，有必要運用模型減縮等關(guān)鍵技術(shù)，對車架模型進行縮減，在保留較多的結(jié)構(gòu)柔性特性的同時，使模型具有較少的自

3、由度，建立精確的車架減縮模型。
　　論文在某大型公司橫向課題“基于減縮技術(shù)的整車振動模型建立方法研究”的支持下，以某運輸車車架系統(tǒng)模型為研究對象，基于模型減縮理論等關(guān)鍵技術(shù)，對車架系統(tǒng)有限元模型進行模型減縮、模態(tài)分析和動態(tài)響應(yīng)分析，結(jié)合模型驗證準則，驗證減縮模型的精度，并加以優(yōu)化改進，建立高精度、高效率的車架系統(tǒng)減縮模型，提出一套高效率、高精度、適用于大型柔性體的模型減縮理論與方法。主要研究內(nèi)容如下：
　　1.模型減縮方法的

4、選取及模型驗證。剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的提取、主自由度的選取、矩陣的正則化、大型矩陣的求解。以體殼耦合算例和大型車架模型算例為研究對象，對比 Guyan、IRS等模型減縮方法的精度，結(jié)合模型驗證準則，確保減縮模型具有較高的逼近度；
　　2.車架系統(tǒng)有限元模型的建立與處理，包括單元類型的選擇、網(wǎng)格的劃分、模型材料參數(shù)的選取以及模型的處理等；
　　3.車架系統(tǒng)減縮模型的模態(tài)分析。對比車架系統(tǒng)減縮前后的模態(tài)參數(shù)，借助模態(tài)驗證準則（固有