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《摩托车车架试验模态与解析模态分析(1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第23卷第9期重庆工学院学报(自然科学)2009年9月Vol.23No.9JournalofChongqingInstituteofTechnology(NaturalScience)Sep.20093摩托车车架试验模态与解析模态分析于江,杨振冬,汪先国(重庆建设摩托车股份有限公司,重庆400054)摘要:介绍了模态分析的理论,应用模态测试系统对某款摩托车的车架模态参数进行识别,同时利用有限元软件MSC.Patran/Nastran对该款摩托车车架进行了模态分析,并对仿真和测试的结果进行了对比,验证
2、了2种分析方法的一致性.关键词:摩托车;车架;模态分析;有限元中图分类号:U491文献标识码:A文章编号:1671-0924(2009)09-0025-08ExperimentModalandFiniteElementModalAnalysisofMotorcycleFrameYUJiang,YANGZhen2dong,WANGXian2guo(ChongqingJiansheMotorcycleCo.Ltd.,Chongqing400054,China)Abstrat:Thispaperintro
3、ducesthetheoriesofmodalanalysis,usesmodaltestingsystemtoidentifytheframemodalparametersofonemotorcycle,conductsmodalanalysisonthismotorcycleframewithfiniteelementsoftware,MSC.Patran/Nastran,andcomparessimulationresults,whichdemonstratestheagreementofth
4、etwoanalyticalmethods.Keywords:motorcycle;frame;modalanalysis;finiteelement曲线拟合,识别出结构物的模态参数,从而建立起1模态分析理论结构物的动力学模型.根据模态叠加原理,在已知各种载荷时间历程的情况下,就可以预言结构物模态分析是研究结构动态特性的一种近代方实际振动的响应历程或响应谱.模态分析理论适法,是系统辨别方法在工程振动领域中的应用.随用于线性时不变系统,但上述假设都是理想工况,着信号处理技术的进步和计算机处理能力的提实
5、际系统肯定不能完全满足上述假设,只能将实高,模态分析理论已形成一套独特的理论,被广泛际结构近似、简化为一个线性系统.应用在机械、土木等工程领域.模态分析的基本思对于线性时不变系统或者可以简化为线性时想是结构物在静止状态下进行人为激振,通过测不变系统的结构,考虑一般黏性阻尼情况,可看作量激振力与振动响应并进行双通道快速傅里叶变一个多自由度系统,建立运动微分方程组:换(FFT),得到任意2点之间的机械导纳函数(传·[M]{x¨(t)}+[C]{x(t)}+[K]{x(t)}={F(t)}递函数).用模态
6、分析理论通过对试验导纳函数的(1)3收稿日期:2009-06-11作者简介:于江(1971—),男,江苏苏州人,硕士,高级工程师,主要从事车辆工程方面的研究.26重庆工学院学报其中:[M]、[C]、[K]、{F(t)}和{x(t)}分别为质理确定测点和激励点.根据多次预试验,并结合计量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵、力向量和位移响应算模态分析结果,最后选定的试验测点(以某110向量,位移响应向量的维数对应系统的自由度数.车架为例)如图1所示,因测试系统只能对杆和三对线性时不变系统,质量、刚度、阻尼矩阵均是
7、常角形面和四边形面有实际意义,所以用杆和三角数.这是一个耦合方程组,直接进行求解十分困形面建立混合模型;其中23点和j1点为激励点,难,如果能将其解耦成独立的方程,即可方便地求即多点激励多点输出(MIMO).激励点选在车架中解出系统的动力响应.模态分析即将线性定常系统部和前主管局部刚度较大地方,23点激励力垂直振动微分方程组中的物理坐标转化为模态坐标,使向下,z向;j1点激励力水平向右,x向.实测42个方程组解耦成为一组由模态坐标及模态参数描述响应点的3个方向轴的振动加速度响应.试验中的独立方程,从
8、而为结构动力学分析提供基础.分析频率为1024Hz,采样时间为1s.受硬件条件所限,试验分组进行,每组试验平均进行5次.为2模态分析的2种实现途径抑制信号的噪声干扰,对力信号、响应信号分别加力窗和指数窗.模态分析实际上就是求解模态参数的过程,有2种实现途径:1)解析模态法.即首先确定结构的几何形状、边界条件和材料特性,把结构的质量分布、刚度分布和阻尼分布分别用质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵表示出来,这样便可以确定系统的模态参数.常用的解析法为有限元法,通过有限元模型将实
