装载机驾驶室试验模态分析及动态特性优化-论文.pdf

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1、第11期机械设计与制造2013年l1月MachineryDesign&Manufacture23l装载机驾驶室试验模态分析及动态特性优化丁伟，丁渭平，杨明亮，张少波，陈亮，乔伟(1．西南交通大学汽车工程研究所，四川成都610031；2．广西柳工机械股份有限公司，广西柳州545007)摘要：装载机驾驶室是装载机重要结构总成，其作用是布置装载机操作机构以及为操作人员提供驾乘空间。为了满足工作环境的要求，它还必须为操作人员提供足够的安全保障及舒适的工作环境。对某型装载机驾驶室模态进行测试分析，结果表明驾驶室第一阶模态频率偏低。利用有限元分析工具Hyperw0rks及NASTRAN得到与试

2、验相应正的驾驶室FEM模型，进行基于驾驶室结构板件刚度特性的模态灵敏度分析，得出影响驾驶室第一阶模态频率的敏感区域，运用尺寸及形貌优化技术对驾驶室进行结构优化。优化前后结果对比表明驾驶室第一阶模态频率提升15．32％，驾驶室动态特性得到优化。关键词：模态测试；灵敏度分析；尺寸优化；形貌优化中图分类号：TH16；TH243文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)11-0231-04StudiesontheDynamicOptimizationandtheModalTestofaLoaderCabDINGWei，DINGWei-ping，YANGMing-1iang，ZH

3、ANGShao-bo，CHENLiang，QIAOWei(1．InstitutionofVehicleEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，SichuanChengdu610031，China；2．GuangxiLiugongMachineryCo．，Ltd．，GuangxiLiuzhou545007，China)Abstract：LoadercabisanimportantstructureofloaderassembZy，anditsroleistooperatingmechanismanddecorateloaderdrivingsp

4、acefortheoperator．Inordertomeettherequirementsofworkingenvironment．itmustprovideadequatesecurityforoperationpersonnelandcomfortableworkingenvironment．ThroughthemodaltestandanalysisoftheloadercapitfoundedthatthefmodalfrequencyW05closedtoengineidlingresonancefrequency．Inthiscondition，thecabreson

5、ancewouldbefound．Inordertosolvethatproblem，theFEMmodelofthecabhadbeenbuiltbytheHyperworksandNASTRAN．Andcomparingthenumericmodalparameterwiththeexperimentalmodalparameter，itvalidatedtheFEMmodd．Thenthemodalsensitivityanalysishadbeentakentondthemainareawh&hafectedthefirstmodalfrequencybasedonthep

6、latestifnessofthecab．SizeandTopo~apoptimizationhadbeendonetothoseplates．Anditimprovedthefirstnaturalfrequencyby15．32％，optimizingthestructureoftheloadercab．KeyWords：ModalTest&Analysis；MOdalSensitivity；SizeOptimization；TopographyOptimization1引言量分布以及振动原理，驾驶室前几阶模态是振动的主要诱因，往往将第一阶模态作为评价驾驶室动态特性的重要指”。

7、装载机驾驶室是装载机重要结构总成，其作用是布置装载改善驾驶室动态特性的措施主要包括：采用加强板、改变机操作机构以及为操作人员提供驾乘空间。为了满足工作环境的板厚、截面尺寸和更改结构材料参数等；所用的优化设计方法主要求，它还必须为操作人员提供足够的安全保障及舒适的工作环要有：灵敏度分析，尺寸优化、形貌优化及拓扑优化等。国外学者境。因而要求其具有足够的刚度、强度以保证其使用的要求以及合理的动态特性。达到控制振动与噪声的目的。装载机因为工作MROZ．Z做了结构振动以及振型对