液压模块挂车刚柔耦合仿真及振动实验分析

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1、机械设计与制造第2期122MachineryDesign&Manufacture2013年2月液压模块挂车刚柔耦合仿真及振动实验分析武俊达，董大伟，闫兵，孙玉华(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)摘要：针对车体的柔性特性对液压模块挂车动态的影响、并提高仿真计算精度的问题。运用ANSYS建立车体有限元模型并计算模态特征。在多体系统动力学理论基础上，将车体的模态中性文件导入ADAMS作为柔性体，建立整车刚柔耦合动力学模型。由路面不平度时域激励信号对动力学模型进行仿真，结合挂车的结构振动试验，从仿真计算与试验的结果对比表明：所建立车体有限元与挂车刚柔耦合动

2、力学模型具有一定的准确性。进一步分析在不同的运行工况如车度、道路等级对挂车动态响应及平顺性的影响。关键词：液压模块挂车；有限元；模态特征；刚柔耦合；动态响应中图分类号：TH16；TP39；U462文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)02—0122—05Rigid-FlexibleCouplingSimulationandVibrationExperimentAnalysisforHydraulicModularTrailersWUJun—da，DONGDa-wei，YANBing，SUNYu-hua(SchoolofMechanicalEngin

3、eering，SouthwestJiaotongUniversity，SichuanChengdu610031，China)Abstract：Aimingattheproblemoftheimpactofflexiblebodycharacteristicstodynamicpropertiesofhydraulicmodulartrailersandtoimproyetheaccuracyofthesimulation，thefiniteelementmodelofframeWassetupinANSYSandthemodalanalysis邪usedtodet

4、erminethemodaleigenvaluesofstructure．Trailerwa$built∞rigid-flexiblecouplingmodelbasedonmulti一6odydynamictheoryinADAMS，withtheframeoftrailer，∞flexiblebody，obtainedfrommodalneutralfileoffiniteelementmode1．Rigid-flexiblecouplingmodelwassimulatedwithtime-domainexcitationsignalbyroadroughn

5、ess，andwhichWaSverifedbyvibrationmeasuringexperiment，andtheresultsshowthat：thefiniteelementmodelofframeandtrailerrigid-flexiblecouplingmodelhascertainaccuracy．Furtheranalyzingindifferentoperatingconditionssuchnscardegrees．roadgrade，itsinfluencetotrailerdynamicresponseandtheridecomfort

6、．KeyWords：HydraulicModularTrailers；FiniteElement；ModalEigenvalue；Rigid-FlexibleCoupling；DynamicRes-ponse1引言元与挂车刚柔耦合动力学模型的准确性。随着工业发展的要求，大型设备及重型结构的运输需求量2车体有限元模型的建立及模态计算增大，其中液压模块挂车(简称HMT)成为一种特大、特重货物陆2．1建立车体有限元模型路运输，用于机械，港口、钢厂、军事等领域。HMT车体是整车性WHTJ／500TSJ型的车体尺寸为(24800x5420x825)mm，由4能的基本与关键部

7、分，具有纵向和横向尺寸大、结构复杂及多自个、5个与6轴线式的纵向单元和3个、6个轴线式的横向半单元由度振动结构等特点，在被牵引行驶过程中受到来自路面不平度的及车头单元通过活络端梁拼接而成。纵向单元和横向半单元是网激励时，会发生复杂的随机振动。HMT整车是一种大型复杂空间结格平板式由各别厚度的钢板结构焊接为箱形截面而成。由于对象结构，动力学方面的研究文献比较少，常把各部分作为刚体而不考虑构复杂、又考虑到未来划分单元的密度和质量，对一些结构进行了柔性特『生对整车动态响应的影响l】1。针对HMT-WHTJ／500TSJ型，简化：(1)忽略一些结构上对车体强度和刚度影响不

8、大的小孔、