悬架系统的城市客车车身模态特性.pdf

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1、第54卷第11期农业装备与车辆工程2016年11月Ｖoｌ．54第54卷第Ｎo．1111期AGRICULTURALEQUIPMEＮT&ＶEHICLEEＮGIＮEERIＮGＮovember2016ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－３１４２．２０１６．１１．０１９悬架系统的城市客车车身模态特性杨阳（712000陕西省咸阳市陕西工业职业技术学院汽车工程学院）［摘要］利用有限元方法进行城市客车车身模态分析已得到广泛应用。在现有参考文献中，较少涉及悬架系统对车身模态特性的影响。建立了包含悬架系统的模型城市客车车身有限元模型，研究了怠速工况下，不同弹簧刚度对城市客车车身模态特性的影响。分析结果

2、表明：弹簧刚度对该型城市客车车身各阶频率影响较小，对各阶振型几乎无影响。［关键词］有限元；模态特性；悬架系统；怠速工况［中图分类号］U463．82［文献标志码］A［文章编号］1673-3142（2016）11-0075-03MｏｄａlChａｒａｃｔｅｒiｓｔiｃｓｏfCiｔｙBuｓBｏｄｙinＳuｓpｅnｓiｏnＳｙｓｔｅmYangYang(SchooｌofAutomotiveEngineering,ShaanxiPoｌｙtechnicInstitute,XianｙangCitｙ,ShaanxiProvince712000,China)［Aｂｓｔｒａｃｔ］Finiteeｌementmethod

3、hasbeenwideｌｙusedinmodaｌanaｌｙsisofcitｙcoachbodｙcharacteristics．Thecurrentre-searchhasｌittｌereferencetotheeffectofsuspensionsｙstemoncitｙcoachbodｙcharacteristics．Thispaperestabｌishedfiniteeｌe-mentmodeｌofcitｙcoachbodｙwithsuspensionsｙstem,researchedtheeffectofdifferentspringstiffnessonmodaｌanaｌｙsisunder

4、coastingcondition．Theresuｌtshowsthatspringstiffnesshasｌittｌeeffectoneachordermodeofcitｙcoachbodｙ,andaｌmosthasnoeffectoneachmodeofvibration．［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］finiteeｌement;modecharacter;suspensionsｙstem;coastingcondition０引言简化。简化的主要原则是：在如实反映客车车身实际结构的重要力学特性的基础上，尽量采用较少的随着计算机技术及数值分析方法不断进步，［4-7］单元和简单的单元形态。基于以下简化原

5、则，本有限元分析技术越来越多地应用于产品开发过程文建立了车身中段采用铝合金材料的城市客车有中。在客车设计开发领域，有限元分析用于产品设限元模型。计的初期，可分析产品设计存在问题，及时修改优（1）对于结构中的特征孔、突肩、翻边、倒角等化设计，缩短产品设计周期，减少实车试验，节约对结构特性影响不大的局部特征做忽略处理。成本。（2）不考虑车身骨架焊点分布、焊接变形和焊怠速工况下，发动机振动频率较低，振幅较接应力及连接失效。大。发动机振动是主要的振动激励，振动分量较（3）蒙皮采用玻璃钢的城市客车，蒙皮只起装大。众多研究表明，整车振动较大的情况多出现在饰、密封作用，几乎不参与承载，故建模时予以忽怠速工况

6、。怠速工况下，悬架的刚度阻尼特性对整略处理，蒙皮质量采用均布载荷施加在有限元模［1-3］车的振动分析具有一定的影响。因此，考虑弹型上。簧刚度变化对城市客车车身模态特性的影响具有（4）空气弹簧特性使用线性弹簧单元代替。一定的实际意义。该城市客车有限元模型使用壳单元建立车身1有限元模型建立结构，使用梁单元及弹簧阻尼单元建立悬架结构，使用集中质量单元建立附加载荷。该有限元模型有限元模型是将连续体的离散化，无法完全反各部分使用单元类型如表1所示。应实物特征，需根据研究对象和一定原则进行适当基于以上简化原则及模型单元类型选择，建收稿日期：2016-06-01修回日期：2016-06-0676农业装备与车

7、辆工程2016年立某型城市客车有限元模型，用于怠速工况下城表２不同弹簧刚度下车身前十阶固有频率Tａｂ.２Fｉrsttｅｎｉｎtrｉｎsｉｃfrｅqｕｅｎｃｙｏfｃｉtｙ市客车车身结构的模态分析。考虑到怠速工况下ｃｏａｃｈｂｏdｙwｉtｈdｉffｅrｅｎtsprｉｎｇrｉｇｉdｉtｙ城市客车的约束条件及约束模型中车轮安装位置弹簧刚度/（Ｎ/mm）的全部自由度，建立了如图1所示的有限元模型，阶次500