汽车排气系统动态响应特性及强度分析

摘要：汽车排气系统的振动是影响汽车振动噪声和舒适度的主要因素之一,掌握其动态特性对优化汽车的NVH性能十分重要。在某客车新型排气系统的开发过程中,采用有限元分析方法,对排气系统进行模态、频率响应和强度分析,考察排气系统的整体性能,为排气系统的结构设计提供依据。     

汽车排气系统的模态分析

汽车排气系统同发动机和车体相连,为降低发动机工作过程对环境和乘员造成的影响,文章对排气系统进行了模态分析,并探讨了发动机的振动对汽车排气系统的影响,得出排气系统在各阶频率下的振型图。通过模态分析可知,发动机的激励频率对排气系统有一定影响,指出为避免排气系统发生共振,进行优化设计时,应使各阶的固有频率避开发动机的工作频率,改善排气系统的性能,延长使用寿命。     

汽车排气系统静力学计算及模态分析

建立了某汽车排气系统的有限元模型,并进行了有限元模型的静力学计算和模态分析.静力学计算结果表明,该车辆排气系统各橡胶吊耳处受力相对均匀,系统的最大位移和应力均满足设计要求.模态分析结果表明,怠速和经济转速下发动机的排气激励频率避开了该排气系统的固有频率,使得该系统具有较好的动态特性.     

某SUV排气系统模态分析及吊挂位置优化研究

文章运用Hypermesh对某SVU排气系统几何模型进行合理简化,建立CAE模型,分析排气系统模态并与试验结果对比,验证CAE模型的准确性。在此基础上根据排气系统自由模态结果,计算各潜在吊耳位置点的模态位移,运用平均驱动自由度位移理论对排气系统计算得到的各阶模态位移进行加权叠加,求和后选取位移较小的位置点作为排气吊耳潜在吊挂点。通过对排气进行吊挂动态力对比分析,验证吊挂位置的合理性。     

摩托车排气系统振动分析与改进

针对某三轮摩托车排气系统存在的强烈振动,将试验模态分析技术和有限元计算模态分析相结合,基于Hypenllesh软件建立、修正了排气系统有限元模型,得出了排气系8＆6I~N有频率和模态振型图;对修正模型进行了瞬态响应分析,选取特征点表征排气系统的振功能量大小,分析对比悬置点在改进前后特征点的加速度均方根值变化情况,验证改进后取得的较好效果,为下一步减振降噪改进奠定了基础。     

排气系统吊钩位置优化分析

排气系统吊钩与车身相连,它的振动对车身的有着明显的激励作用。文章通过有限元方法建立排气系统模态模型,赋予发动机及悬置,橡胶吊耳等参数。基于MSC.Nastran进行模态求解,计算出从0-200Hz模态结果,验证排气系统的模态与怠速频率避频。通过平均驱动自由度位移(ADDOFD)法,找出合理的排气系统各个吊点的布置位置。     

基于强度及模态分析的轻卡排气系统优化设计

利用Hyper works软件,通过有限元分析手段对某轻型卡车排气系统进行了模态及强度分析,判断其设计中存在的风险,并对支架结构及吊耳位置等进行了优化设计。     

轻型汽车排气污染物模态分析系统

研制了一种轻型汽车排气污染笺模态分析系统。该系统能够排气污染物进行连续取样分析，实时记录排气污染物浓度等参数，从面得到各 况的排放量。论述了排气污染物模态分析的原理和技术要点介绍了所研制的轻型汽车气污染物模型分析的硬件结构和软件功能，并给出了应用实例。     

基于模态分析的汽车排气系统悬挂位置的优化

论述了一种排气悬挂位置的优选方法,利用动力学软件分析汽车排气系统的自由模态,得到模态各阶振型和各阶振型的加权求和,然后得到排气系统的平均驱动自由度位移,并进行比较,选取数值小的位置作为悬挂位置,使用该方法确定的悬挂位置可以使排气系统在整车上有较好的NVH(Noise、Vibration、Harshness,噪声、振动、声振粗糙度)性能。     

基于模态分析的汽车转向盘怠速抖动优化

针对某轿车怠速开空调转向盘抖动的问题,对转向盘和排气系统模态进行分析,发现该车转向盘和排气系统在约束条件下的模态参数与发动机的2阶点火频率相一致.调整了其转向盘和排气系统的模态,并针对优化后转向盘进行了振动试验.结果表明,转向盘X方向的振动由0.90 m/s2降为0.31 m/s2,Y方向的振动由1.05 m/s2降为...     

大跨桥梁风洞试验模型模态耦合分析

根据苏通大桥、杭州湾大桥和苏拉马都大桥风洞试验节段模型和气弹模型的脉冲激励信号,首先采用随机子空间方法识别了各模型零风速时系统状态矩阵,分析了各自的固有模态耦合特点,然后识别了苏通大桥节段模型在不同风速时系统状态矩阵,在此基础上分析了模态耦合随风速的变化规律,最后详细研究了结构模态耦合发生的条件及耦合特点.结果表明:桥梁风洞试验模型模态刚度耦合强度低于阻尼耦合强度;对称系统模态耦合强度低于非对称系统强度;节段模型刚性系统模态耦合强度低于气弹模型柔性系统强度;两模态若为同相位,则模态刚度和阻尼耦合元素为正值;实桥也具有类似特点.     

某商用车后视镜系统力学性能仿真研究

文章基于有限元法,采用Nastran软件,对某商用车后视镜系统进行了CAE模态,强度和刚度分析,分析结果显示,后视镜模态避开了发动机共振频率,强度和刚度性能要优于竞品车型后视镜性能,同时对后视镜系统进行了NVH模态测试,与CAE分析结果趋势对标一致,综合评价满足设计目标。     

某1.8T汽油发动机振动性能改进研究

发动机横置改纵置后振动量明显增加,通过结构对比分析、CAE计算模态特征分析以及试验分析,确定改型机排气系统对整机振动量具有重要影响作用;通过CAE建立能够大幅提高系统固有频率的新排气布置方案,通过振动测试认为新的排气系统达到了大幅降低整机振动量的目的,满足了设计要求.     

某SUV排气系统振动引起车内低频轰鸣问题研究

针对某SUV车内产生低频轰鸣的问题,应用CAE仿真和试验方法研究噪声产生路径及解决方法,判断出该问题是由排气系统振动并通过"排气系统—发动机—悬置系统—车内"路径传递到车内引起。通过修改排气系统模态,使车内噪声降低0~5d B,成功解决该车车内轰鸣问题,并验证了所用排查路径及解决方法的正确性和可行性。     

基于NASTRAN的某商用车空调压缩机支架性能仿真研究

文章基于有限元法,采用Nastran软件,对某商用车空调压缩机系统进行了CAE模态,强度和疲劳分析分析结果显示,空调压缩机及支架NVH模态,强度和耐久性能满足设计目标。     

基于刚柔耦合模型的汽车排气系统运动包络面仿真方法

将经过自由模态试验验证的排气系统有限元模型导入ADAMS虚拟样机平台,建立了更接近实际结构的动力总成-排气系统刚柔耦合仿真模型。在汽车极限载荷工况下计算了排气系统上4个关注点的位移,将刚柔耦合仿真方法与传统有限元方法的仿真结果相比较,结果显示,两种方法的预测一致性较好,间接验证了刚柔耦合仿真方法的准确性。     

某商用轻卡车门力学性能仿真研究

基于有限元法,采用ABAQUS软件,对某商用轻卡车门系统进行了CAE模态、刚度和强度分析,分析结果显示,车门前二阶模态避开了发动机怠速频率,车门刚度和强度满足设计目标,综合评估该商用轻卡车门力学性能满足要求。     

发动机悬置系统极限强度与模态分析

为了校核某悬置系统是否满足性能要求,采用有限元技术对其进行极限强度分析,得到了其在垂向跳动工况、紧急制动工况和紧急转弯工况时的应力分布,均在其材料屈服范围之内。再对其进行模态分析,分析表明其前三阶模态频率均高于发动机的二阶点火激振频率,因此该悬置系统能够满足强度和模态设计要求。     

某增压发动机排气热端耐久性分析与优化

某增压汽油机中,排气歧管的隔板倒角与颈部和催化器的壳体都出现开裂。通过仿真分析和对比试验发现,隔板倒角和颈部热应力过大是造成开裂的主要原因,而排气歧管1阶模态频率过低是催化器壳体开裂的主要原因。通过增大隔板处圆角并增加隔板厚度解决了隔板开裂问题,在颈部加筋解决了颈部开裂问题,而通过优化支架并另外增加固定支架提高排气歧管1阶模态频率解决了催化器壳体开裂问题。通过这些问题的分析和解决,积累了排气歧管的仿真、设计和测试经验。     

汽车发动机缸盖与排气歧管装配体的模态分析

发动机排气系统的密封决定着发动机性能,研究发动机的振动对密封性能的影响。应用ANSYS Workbench软件分析,对汽车发动机缸盖、排气歧管密封垫及排气歧管的装配体进行带有预应力的模态分析,得到该装配体的固有频率,并与发动机对外激振频率进行比较,进而判断两者之间不能发生共振现象。证明该因素不会影响发动机缸盖、密封垫片及排气歧管装配体的密封性能。