基于ANSYS的重型货车驾驶室模态分析.pdf

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1、第4期机械设计与制造2013年4月MachineryDesign&Manufacture73基于ANSYS的重型货车驾驶室模态分析冯春亮，何锋，封旭升，李真(贵州大学机械工程学院，贵州贵阳550025)摘要：驾驶室是重型货车的关键总成，在货车行驶过程中容易与其它激励源产生共振，影响驾乘人员的舒适性。通过模态分析可以预测驾驶室与其它部件之间发生动态干扰的可能性，预测其薄弱部位．利用Pro／E建立了某重型货车驾驶室三维模型，采用ANSYS对驾驶室模型进行了模态分析，得到了重型货车驾驶室的固有频率和振型。将得到的固有频率与实际工况激励进行了比

2、较，验证了该驾驶室有较好的动态特性，为该车型驾驶室的动态特性设计提供了参考。关键词：重型货车；驾驶室；ANSYS；模态分析：振动特-陛中图分类号：THl6；I1469．2文献标识码：A文章编号：l001—3997(2013)04—0073—02ModelAnalysisforaHeavyTruckCabBasedonANSYSFENGChun—liang，HEFeng，FENGXu—shcng，LIZhen(CollegeofMechanicalengineering，GuizhouUniversity，GuizhouGuiyang55

3、0025，China)Abstract：Truckcabisthekeyassemblehea,b,ytruck．hiseas)toproduceresonancewithothersourcesofmotivationinthetruckdrivingprocess，{b([bctingthecomfort’theoccuparlts。Bythemodalanalysis，itcanpredictthepossibilityofthenamicinte咖rencebetweenthecabandotherparts，andConpre

4、dicttheparts．U~ingPro／E，a3Dmodeloftheheavytruckcabissetap．TtlemodalofthisisanalyzedbasedOFtthemodaltheory，obtainingthefrequencyandmodalshapesofthecab．validatingthatthecobhasgooddynamiccharacteristicsbycomparingtheresultswiththeactualworkingcondition．Areferenceismadetothe

5、dynamiccharacteristicofcabdesign．KeyWords：HeavyTruck；Cab；ANSYS；ModalAnalysis；VibrationCharacteristics1引言一些科研人员对某商用车驾驶室白车身进行了模态分析，分别采用最小二乘复指数法(LSCE)和最小二乘复频域法(LSCF)进行实验驾驶室是重型货车的关键总成。货车在行驶过程中，驾驶室会由于路况不平度、传动轴不平衡、发动机运转等各种不同振动源激模态分析，将两种结果比较和分析后，最终得出准确的模态分析结劢而产生共报”。驾驶室的共振能够带来噪声

6、，影响司机、乘员的舒果并对白车身原型提出改进意见目。运用Pro／E软件建立了某重型适性，因此是影响整车动态挣陛与驾驶员驾驶舒适性的一个重要指货车驾驶室三维模型，采用CATIA软件的抽面与缝合功能对模型标；如果驾驶室与货车其它部件及路面之间发生动态干扰，会引起简化，利用ANSYS软件对简化后的模型进行模态求解，得出该模驾驶室结构共振，造成驾驶室变形加大、疲劳破坏等破坏驾驶室结型的各阶理论振动频率和振型。将分析结果与常见的几种振源激励构的后果。模态是机械结构同有的振动特性，驾驶室低阶模态特相比较，验证了该驾驶室固有频率符合正常工况。f生是驾

7、驶室振动的关键指标，也反映了驾驶室的整体刚度性能。利2建立驾驶室模型用有限元法进行驾驶室结构模态分析可以预测驾驶室与其它部件之间发生动态干扰的可能性，根据分析结果进行合理的结构设计从2．1建立驾驶室三维模型而避开共振频率，减小发生振动疲劳破坏的几率。还可以直观地展现驾驶室各阶振动模态，得出驾驶室结构的薄弱部位，这有利于针对性地对驾驶室结构进行改进，提高驾驶室整体刚度。国内对重型货车车身的模态研究起步较晚，2008年某大学一些科研人员对轻型货车驾驶室有限元模态进行了分析与优化设计，通过分析驾驶室不同阶的模态频率、振型和车身局部振动特，提出

8、了结构和尺寸改进措施~；2009年某大学一些科研人员对重型商用车驾驶室白车身进行了模态分析与实验研究，得到了计算模态与图1驾驶室面单元模型实验模态，并证明了两者之间具有很高的相关~a；2010年某大学Fig