利用刚弹耦合模型进行整车振动的仿真计算

介绍了刚弹耦合模型建模理论——部件模态综合方法。利用MSC.Nastran软件建立了某轻型客车的车身有限元模型,将其转化为MSC.ADAMS模型中的柔体部件,并与底盘模型相结合建立了整车刚弹耦合模型。对整车模型在C级路面上低速匀速行驶进行仿真,计算出车身振动响应,验证了模型的正确性。通过与刚体车身模型仿真计算结果的比较,探讨了刚弹耦合模型对整车振动响应计算的影响。     

基于声固耦合的车内噪声分析

在介绍车室声腔声学系统建模方法和声固耦合系统有限元方程式的基础上,针对某轿车建立了车室声固耦合有限元模型。利用Abaqus对白车身结构,车内声腔结构以及声固耦合模型进行了模态分析,并通过对耦合前后模型的模态对比,得到了对车身振动以及噪声影响最大的频率段。同时通过模拟实验条件对声固耦合模型施加正弦激励,得到车内噪声声压场分布,从而为以后车内NVH性能的改进提供了参考。     

车内耦合声场振动噪声预测研究

建立了轿车车身结构有限元模型、车室声腔声学有限元模型,以及声固耦合模型;进行了车身结构模态分析、车室声腔声学模态分析和耦合声场模态分析.研究了声固耦合系统在发动机和路面激励作用下的车内声学响应,预测了车内振动噪声并分析了车身各板件的声学贡献.据此采取了相应的改进措施后,得到了较好的降噪效果.     

基于FEM的整车NVH特性分析与控制研究

本文概述了汽车NVH特性研究的CAE仿真分析方法及其适用范围。根据国内某汽车集团自主研发项目实践,叙述了有限单元法在设计初始阶段低频NVH分析中的作用,重点介绍了利用刚弹耦合模型及惯性释放方法进行整车强度分析,声固耦合室内声场分析,频响分析和随机响应分析以及整车动态优化设计,同时列举了相关分析的项目实例。最后总结了有限元法进行NVH特性研究的特点及国内的发展现状,分析了国内进行NVH研究的重要意义并预测其发展趋势。     

流固耦合与非流固耦合在深基坑模拟中的对比分析

在深基坑支护结构的设计与计算分析中,地下水的影响是一个极为重要的课题。现有的计算模型较为常用的为流固耦合模型和非流固耦合模型。以某基坑工程开挖与支护为研究对象,运用ABAQUS软件,分别用流固耦合与非流固耦合计算,分析了基坑开挖过程中的结构与土体变形特点,以及流固耦合模型中降水时的孔隙水压力变化情况。与不考虑水作用的非流固耦合模型相比,考虑水压力作用以及流动的流固耦合计算模型的土体与结构变形值趋势一致,但计算结果偏大,流固耦合模型能反映出基坑降水作用的机理与效果,因此应尽量采用流固耦合的方法进行计算与分析。     

轿车声固耦合低频噪声的有限元分析

建立结构载荷激励下乘坐室空腔声学系统和声固耦合系统的有限元模型。利用有限元软件ANSYS和LMS V irtual.lab对某轿车乘坐室结构与空腔声模态的频率和振型进行分析,采用直接法和模态叠加法对该轿车车内噪声仿真结果进行比较,指出采用模态叠加法计算声固耦合问题时,对于结构模态阶数的提取要求。通过计算仿真分析该模型低频噪声在频域中的分布情况,为降低由结构振动引起的车内低频噪声提供结构修改和声学修改依据。     

基于声固耦合非线性系统的汽车车内噪声计算研究

采用具有线性和非线性连接子结构的自由界面模态综合法，建立整车系统声固耦合非线性动力学模型。用该模型对发动机激励产生的车内噪声进行数值仿真，并通过试验对仿真结果进行验证。     

轻卡驾驶室声固耦合系统动态特性分析

根据模态相似原则建立某轻卡简化的驾驶室有限元模型。在此基础上建立驾驶室声固耦合模型,利用声学模态验证了模型的正确性。确定发动机为驾驶室振动的激振源之一,在完成模态分析的有限元模型基础之上,进行频率响应分析,研究驾驶室在发动机激振频率下,室内声学环境的变化过程,提取主要节点的计算结果,做相应分析,对室内声学特性改善提出意见和建议。     

车身结构振动与车内噪声耦合的研究

本文介绍了汽车车身结构振动和乘座室空腔内部噪声的模态分析方法，并利用声－固耦合理论对车身结构振动与车内噪声之间的耦合关系进行了研究，为降低由结构振动所引起的车内低频噪声提供了结构修改和声学修改的措施。     

载货汽车驾驶室乘坐舒适性研究

通过计算机仿真模拟了在路面随机输入下驾驶室底板的振动响应;利用Nastran软件对车身的有限元模型进行模态抽取,建立了刚弹耦合模型;对多刚体模型、刚弹耦合振动模型的计算结果与试验进行了对比,验证了模型的正确性;以驾驶室悬置的弹簧刚度、减振器阻尼为影响因素,通过虚拟DOE正交试验分析,显著改善了驾驶室的乘坐舒适性。     

汽车平顺性时域仿真分析

采用虚拟试验场技术进行了汽车行驶平顺性的时域仿真。建立了面向汽车平顺性分析的整车刚弹耦合有限元模型,同时建立了脉冲输入路面模型和随机输入路面模型。采用1/3倍频带分布加速度均方根值方法及总加权方法对试验车辆的平顺性进行了评价。试验结果表明,运用虚拟试验场技术能够真实地反映汽车的行驶平顺性,仿真分析结果可靠。     

Coupling Model of Vertical and Lateral Vehicle/Track Interactions

A new dynamic model of vehicle/track interaction is presented. The model considers the vehicle and the track as a whole system and couples the vertical interaction with the lateral interaction. The vehicle subsystem is modeled as a multi-body system with 37 degrees of freedom, which runs on the track with a constant velocity. The track substructure is modeled as a discretely supported system of elastic beams representing the rails, sleepers and ballasts. The normal contact forces between wheels and rails are described by Hertzian nonlinear elastic contact theory and the tangential wheel/ rail forces are decided by the creep theory. Numerical results are compared with those of conventional dynamic models of railway vehicles. Applications of the coupling model to the investigation of safety limits against derailment due to the track twist and the combined alignment and cross-level irregularities are reported at the end of the paper.     

Analysis of dynamic response of the high-speed EMS maglev vehicle/guideway coupling system with random irregularity

A new dynamic model of a high-speed EMS maglev vehicle/guideway interaction is presented. The model considers the vehicle and the guideway as an integral system and couples vertical interaction with lateral interaction. The vehicle subsystem is modeled as a multi-body system, which runs on the guideway with a constant velocity. The guideway substructure is modeled as an elastic beam. The attractive magnetic forces between vehicle and guideway are decided by controller, observer, and filter. A special simulation program is developed. Numerical results of the program are compared with test results. The results show that the coupling model is appropriate and the simulation program is credible primarily. Applications of coupling model to the investigation of the effect of irregularities on maglev system are reported at the end of the paper. The studies in this paper can be used to evaluate and optimize dynamic performances of the high-speed EMS maglev system.     

Analysis of dynamic response of the high-speed EMS maglev vehicle/guideway coupling system with random irregularity

A new dynamic model of a high-speed EMS maglev vehicle/guideway interaction is presented. The model considers the vehicle and the guideway as an integral system and couples vertical interaction with lateral interaction. The vehicle subsystem is modeled as a multi-body system, which runs on the guideway with a constant velocity. The guideway substructure is modeled as an elastic beam. The attractive magnetic forces between vehicle and guideway are decided by controller, observer, and filter. A special simulation program is developed. Numerical results of the program are compared with test results. The results show that the coupling model is appropriate and the simulation program is credible primarily. Applications of coupling model to the investigation of the effect of irregularities on maglev system are reported at the end of the paper. The studies in this paper can be used to evaluate and optimize dynamic performances of the high-speed EMS maglev system.     

刚柔耦合多体车辆操纵稳定性研究

利用多体动力学方法建立了基于ADAMS软件平台的整车刚柔耦合多体系统操纵动力学仿真分析模型。并分别对多刚体模型和刚柔耦合多体模型进行了“转向盘脉冲输入”、“ISO移线”仿真，分析了构件的柔性对汽车操纵稳定性的评价指标值的影响。     

流固耦合效应下的渡槽结构动力特性分析

由于携带大量水体,渡槽槽身的运动会导致槽内水体晃动,而另一方面槽内水体的晃动又会反过来影响槽身的运动,这种流体与固体相互影响的现象称为“流固耦合”现象,对采用考虑流固耦合等效模型的渡槽结构进行动力特性分析.     

桥墩遭受船舶撞击的数值模拟法及其动态响应的研究

桥梁防撞结构的设计需要研究桥梁遭受船舶撞击时的动态响应并获得准确的碰撞力.运用LS-DYNA软件建立了1座分离式桥墩模型和1艘3 000 t级的散货船模型来模拟船桥碰撞的过程.为了考虑流体在碰撞过程中的作用,计算时分别以不考虑流体影响、附加质量和流构耦合3种计算模型来分析、比较流体对船桥碰撞响应的影响,并得出以下结论:不同的计算模型的系统能量变化和船舶碰撞力基本一致,流体的存在对碰撞力的影响较小;桥墩的水平位移响应要滞后承台约0.2s,附加质量模型的桥墩和承台水平位移比其余2种模型要略大;附加质量模型的计算结果与流构耦合模型的计算结果基本一致,但附加质量模型具有更高的计算效率,其计算用时仅为流构耦合模型用时的2/5.      

载货汽车驾驶室疲劳寿命的敏感度分析

针对某重型载货汽车驾驶室底板发生开裂破坏的现象,建立了包含驾驶室柔性体的刚弹耦合动力学模型。由实测信号作为输入计算得到柔性体的应变-时间历程,进行驾驶室底板的疲劳寿命分析。在此基础上通过软件集成,以载荷幅值和材料特性为变量,用蒙特卡洛方法进行了疲劳寿命的敏感度分析,找到了影响较大的因素,为改进结构提供了依据。     

路面平整度及车辆振动模型的研究综述

为了在车-路或车-桥相互作用的耦合体系中更准确地模拟由路面不平整度引起的车辆动荷载,以及分析由动荷载引起的路面动响应,论述了路面平整度的各种定义,回顾了路面平整度的各项评价指标、评价方法及各种评价指标之间的关系。分类阐述了针对各种评价指标的现场检测方法及仪器,分析了路面平整度的各种数值模拟方法,并推荐了更符合实际情况的平整度数值模型,介绍了用于分析路面不平度引起的车辆动荷载的各种车辆振动模型。最后总结了研究路面平整度评价指标、不平度的数值模拟方法及车辆振动模型的发展趋势,提出了用于分析车辆与路面作用的耦合振动体系的各项参数的采用建议,为研究车辆随机动荷载作用下的路面或桥面动响应提供了理论依据。