基于工作模态法的装载机后车架动态特性分析.pdf

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1、车辆工程制造技术现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2016年第12期基于工作模态法的装载机后车架动态特性分析覃金飞1，杨国俊2，邵杰2(1广西科技大学电气与信息工程学院，柳州545006；2柳工机械股份有限公司研究总院，柳州545007)摘要：在介绍了工作模态法优点的基础上，采用LMStest．1ab系统对某装载机后车架进行工作模态实验。首先测试各响应点怠速工况下振动信号，信号经预处理、计算互功率谱、集总和拟合振型后得到了其各阶模态参数。运用模态置信度指标及定置升速工况振动响应三维功率谱验证了模态参数的真实性。实验结果表明，在发动

2、机常用工作转速范围内，后车架不存在突出共振问题。模态分析的结果为后车架动态设计中降低振动、噪声，提高可靠性提供了依据。关键词：装载机；后车架；动态特性；工作模态法中图分类号：U270．1；TBl23文献标志码：A文章编号：1671—3133(2016)12—0067—05DoI：10．16731／j．cnki．1671—3133．2016．12．013AnalysisofdynamiccharacteristicsofacertainloaderrearfIamebasedonoperationalmodalmethodQinJinfei1，YangGuojun2，Sh

3、aoJie2(1ElectricalandInformationEngineeringInstitute，GuangxiUniversityofScienceandTechnology，Liuzhou545006，Guangxi，China；2CenterResearchInstitute，LiugongMachineryStockLimitedCompany，Liuzhou545007，Guangxi，China)Abstract：Themeritsoftheoperationalmodalmethodwereintroduced．Acertainloaderrear

4、frameistestedbyoperationalmodalanalysissystemofLMSTest．Lab．Thevibrationsignalofresponsepointsonidleareobtainedfirstly．Subsequently，modalparame—tersareextractedbystepsofsignalprocessing，computingcrosspowerspectrum，summing，identifyingnaturefrequenciesandfit-tingvibrationmode．Then．thespectr

5、aldateofmeasuredresponseandmodalconfidenceindexwereappliedinthemodalvalida—tion．Theexperimentalresultsshowthatthereisbasicallynoresonantproblemwiththerearframe．Themodalanalysisprovideex-perimentalbasisforimprovingreliabilityandreducingvibrationandnoiseinthedynamicdesignoftherearframe．Key

6、words：loader；rearframe；dynamiccharacteristics；operationalmodalmethod0引言在产品可靠性及强制性噪声排放法规的驱动下，装载机研发人员有必要充分了解各类主要振动噪声源及其传递路径。后车架作为装载机的基础，将发动机的振动传递至驾驶室，并承受来自路面及物料的冲击，其动态特性一方面可影响乘员舒适性，另一方面共振疲劳失效。1o也是结构件失效模式之一，因此装载机后车架动态特性分析日益受到重视。目前在进行结构件动态分析及动力学设计时多采用模态分析法，而采用实验的方法对结构进行模态分析是一种获取结构固有特性的有效方法，通

7、过模态测试，可以获得结构的固有频率、模态振型等模态参量，依此可以判断结构固有频率是否与环境(发动机等)的激励固有频率相近，是否发生了共振嵋引。实验模态分析分为两种：传统的模态实验分析和工作模态实验分析。传统的模态实验分析是通过对模型利用力锤、激振器等激励设备进行激励，然后测量模型的振动响应，对输入、输出数据进行处理，得到系统的频响函数或者传递函数，根据这些函数推导出系统的频率、振型以及模态阻尼。这种方法在小尺寸结构分析上非常有效，但对装载机后车架等结构尺寸庞大、边界条件复杂的大型结构就会出现局限性。首先，该方法难以对装载机实现有效的激励或