汽车驾驶室悬架振动试验台动态性能分析与研究

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1、—————————————————————汽车驾驶室悬架振动试验台动态性能分析与研究—————————————————————TheDynamicPerformanceAnalysisandResearchonVibrationTest-bedofCabSuspensionSystemofAutomobile———————————————————————————作者姓名：刘国栋专业名称：机械制造及其自动化指导教师：张学成教授学位类别：工学硕士答辩日期：2015年5月30日摘要汽车驾驶室悬架振动试验台动态性能分析与研究摘要本文通过对国内外现有的振动试验台的结构特点和控制策略的分析，结合某汽车驾驶

2、室悬架制造厂要对其所生产的悬架进行振动试验的要求，设计并且生产了本课题中的振动试验台。通过ANSYS对汽车驾驶室悬架振动试验台进行有限元分析，对试验台的结构进行模态分析，从而优化试验台的机械结构，保证试验台具有足够的强度、刚度和使用寿命，确保试验台能够可靠地发挥作用。首先，通过分析国外主要振动试验台研制厂家的发展情况，对比分析了国内试验台的研究进展，根据用户要求实现的功能，借助CATIA三维建模软件设计一套满足用户要求的试验台，然后将其与传统的试验台进行对比，对所设计的试验台进行分析，进一步了解其结构特点、机构的自由度及试验台工作原理。其次，结合本试验台的机械结构特点，通过对控制策略的研究，设

3、计了液压伺服系统的控制方案，完成了液压控制原理图的绘制。通过理论计算，对液压伺服系统的各个元件进行了参数计算与选型，完成了本试验台的液压控制策略的设计。再次，根据试验台的结构特征，合理简化模型的基础上计算得到试验台有限元模型参数，利用分析软件ANSYS建立了振动试验台的有限元模型，对试验台进行了模态分析，通过对试验台的固有频率和固有振型的研究，从理论上论证了试验台结构设计的合理性。最后，利用所研制的汽车驾驶室悬架振动试验台实验系统，进行了单通道和多通道实验，通过控制频率值和振幅值，对悬架振动试验台进行振动实验，验证了振动试验台机械机构的可靠性和液压伺服控制系统的稳定性，同时与有限元仿真实验作对

4、比，验证了本文研制的振动试验台具有良好的力学性能，优秀的适用性，能够满足用户的要求。该试验台系统运动灵活，响应速度快，既可以进行四通道间的协调加载试验，也可进行单通道的加载试验，用户可以在此试验系统上完成汽车部件在各种不同工况下的耐久强度试验。本文提出的幅值频率控制能够较准确的反映实际路况，I吉林大学硕士学位论文通过改变频率值和幅值能够模拟实际路况，其位置控制精度和力反馈精度高，为同类型的振动试验台的研究提供理论参考和实验依据。关键词：汽车悬架，振动分析，试验台，液压伺服系统，有限元IIAbstractTheDynamicPerformanceAnalysisandResearchonVibr

5、ationTest-bedofCabSuspensionSystemofAutomobileAbstractBasedontheanalysisofstructuralcharacteristicsandcontrolstrategyforvibrationtestbenchexistingfromhomeandabroad,combinedwiththerequirementsforvibrationtestofthesuspensionproductedbyacarcabsuspension,wedesignandproductthevibrationtestbenchofthispape

6、r.ByfiniteelementanalysisofautomobilecabsuspensionvibrationtestbenchwithANSYS,andmodalanalysisofthetestbenchstructure,weoptimizethemechanicalstructureofthetestbench,ensurethatthetestbenchhassufficientstrength,rigidityanddurability,andmakesurethatthetestbenchcanworkreliably.Firstofall,byanalyzingthed

7、evelopmentofmajorforeignmanufacturersforvibrationtestbench,andcomparativeanalysisoftheresearchprogressofdomestictestbench,thefunctionaccordingtouserrequirements,wedesignatestbenchtomeetuserrequirement