白车身模态灵敏度分析及结构优化

以白车身的3个低阶模态--第1个弹性体模态、一阶扭转模态及一阶弯曲模态对应固有频率的提高为目标,以白车身总成各板件的厚度为设计变量,得到3个重要模态固有频率对各板件厚度的灵敏度.将3个重要模态的相对灵敏度综合考虑,在基本不对模具进行修改的条件下,通过调整"敏感"板件厚度,对白车身的结构进行优化.优化结果显示,车身模态指标及刚度有不同程度的提高,而车身质量没有明显增加.     

基于灵敏度分析的座椅安装模态优化

建立某轿车带挡风玻璃白车身和驾驶员座椅有限元模型,对座椅进行模态分析,对比座椅约束模态和安装模态的差别,并通过模态试验验证其有限元模型的可靠性,针对未达到目标值的座椅模态,通过改进座椅连接、结构、板件厚度等步骤进行优化。在板厚优化前引入模态应变能分析法,减少模态灵敏度分析量,提高优化效率。优化后座椅1～2阶模态分别提升1.4 Hz和4.35 Hz,达到目标要求。     

微型汽车车架轻量化研究

以某微型汽车白车身为例,建立白车身的有限元模型,采用有限元法求得车架优化前白车身的动静态特性,计算结果为下一步车架轻量化设计提供参考依据.基于超单元法与灵敏度分析方法,以车架重量最小为目标函数,在保证白车身车架动静态特性不降低的前提下,优化微型汽车车架关键构件厚度.优化后的车架质量下降6.39%,白车身的弯曲刚度提高1.0%,白车身的一阶模态频率提高了0.41Hz.     

有限元模态叠加法声学-结构灵敏度

基于结构-声场耦合系统有限元模型,用有限元模态叠加法推导了系统在动力载荷作用下响应声压级对结构设计变量的灵敏度.以一矩形平板与立方体声场耦合系统为研究算例,计算了1～200 Hz声场内域点响应声压级对板厚度的灵敏度,分析了灵敏度随激励频率、设计变量的变化规律.计算结果表明,有限元模态叠加法求解声学-结构灵敏度的有效性和正确性.     

某SUV车内结构噪声振动特性优化

针对某SUV车内噪声较大的问题,建立了白车身有限元模型,运用模态分析和传递函数分析理论对车内噪声的激励源和车身结构的振动特性进行分析,提出对车身顶盖增加补强胶片的优化方案。优化后,测得峰值频率处车内噪声幅值降低了3.4 dB,且主观驾评发现噪声问题消失,表明优化方案可行,验证了基于声场测试结果结合模态分析和传递函数分析进行噪声激励源定位和优化的可行性与准确性。     

轿车白车身动静态性能及灵敏度分析

建立了轿车白车身有限元模型,应用HyperWorks软件进行动静态性能分析,得到白车身的弯曲刚度和扭转刚度及前10阶自由模态的固有频率和振型,同时对弯曲刚度、扭转刚度、1阶弯曲频率和1阶扭转频率进行评价。在此基础上,采用直接灵敏度和相对灵敏度结合的方法对白车身各部件进行灵敏度分析。结果表明:白车身弯曲刚度、1阶弯曲频率和1阶扭转频率满足要求,扭转刚度不满足要求,需要提高,同时灵敏度分析为白车身性能的优化提供了参考价值。     

基于相对灵敏度的纯电动汽车白车身轻量化设计

基于相对灵敏度对纯电动汽车白车身进行轻量化设计,对电动汽车白车身进行静刚度分析。以白车身框架板件厚度为设计变量,运用相对灵敏度分析排除影响轻量化较小的设计变量,以弯曲刚度和扭转刚度满足国际设计值为约束,质量最小为设计目标,对白车身进行轻量化计算,并与轻量化前的白车身进行对比。结果表明扭转刚度提升了15.7%,达到国际设计要求,白车身质量减轻了7.36%。     

基于模态试验的白车身动力学模型修正

建立符合实际装配结构的有限元模型是结构动态优化设计的关键。本文以某一客车的白车身为试验对象,通过白车身模态试验,并作为依据修正有限元模型,使有限元分析结果与试验测试结果相符,获得了能够反映实际车身结构动力学特性的有限元模型,为后继车身的结构优化设计打下基础。     

客车车身结构的有限元分析方法研究

采用ANSYS有限元软件,对客车车身骨架的有限元分析方法进行了介绍。包括利用有限元法分析车身骨架的一般过程,建立模型时应该遵循的原则以及具体实施时可以进行的必要简化,同时对建立有限元模型时如何选用单元也进行了讨论。给出了客车在弯曲和弯扭两种典型工况下约束条件和载荷的处理以及强度分析方法,进而介绍了车身的模态分析方法,为客车车身骨架的有限元分析提供了理论依据。     

白车身轻量化的一种混合优化策略

以某轿车白车身为研究对象,综合考虑弯曲、扭转刚度和模态指标的性能要求,提出一种基于近似模型寻优和灵敏度分析统筹协调变量的混合优化策略.算法同时考虑构造近似模型与灵敏度,对模型进行全局最优化搜索及仿真验证,并根据灵敏度分析所得贡献率,适当调整变量取值,最终使白车身结构的轻量化达到7.51％.结果表明,混合优化策略能够明显提高白车身轻量化设计的效率.     

基于发动机激励的客车振动分析

利用有限元法对客车进行了动态特性分析,研究了发动机激励对客车振动的影响。建立客车有限元模型,对整车进行了自由状态下的模态分析;在模态分析的基础上进行谐波响应分析,分别考虑发动机垂向和横向激励2种工况,研究发动机输出的简谐力引起的车身位移响应,以考察车身各部位的振动情况。     

某变速箱壳数值模态与试验模态的分析与研究

以变速箱壳为研究对象,利用有限元分析方法得到变速箱壳的固有频率和振型。运用锤击法对变速箱壳进行试验模态分析,得到模态参数,将试验模态与仿真计算的结果进行比较,验证了有限元分析结果的可靠性。在此基础上对结构进行修改,并进行有限元分析验证,改进后变速箱壳的各阶固有频率得到提高,增加了整体刚度。     

基于分析和试验的微型客车白车身刚度研究

采用有限元方法分析了某微型客车自车身扭转刚度和弯曲刚度,以及车身局部变形等刚度特性,并用试验数据验证了分析结果.其结果表明:该车身扭转刚度较低,后门框变形较大,需要改进设计.指出采用车身刚度与质量比参数来综合评价白车身刚度性能更为合理.     

基于模态参数的模型缩减及结构动力学分析

以一悬臂梁为例,在单点激励一单点响应（SISO）的情形下,演示了模态参数模型缩减方法的过程．对于缩减后模型,分别在频率和时域进行动力学分析,所得到的结果与有限元模型的计算结果进行了比较,证明了模态参数模型的正确性．虽然是以悬臂梁为模型进行分析,但是,模态参数模型缩减的方法同样也适用于其他复杂的有限元模型．     

基于灵敏度分析的大跨桥梁结构有限元模型优化研究

本文给出了一种基于灵敏度分析的大跨桥梁结构有限元模型优化方法。具体步骤如下：（1）通过竣工资料建立有限元模型;（2）利用成桥试验技术报告确定目标函数与修正参数;（3）采用灵敏度分析方法确定修正参数与目标函数的关系,将结构的有限元模型优化问题转化为数学模型的优化问题;（4）采用线性加权法将多目标优化转化为单目标优化问题,并利用二次规划法进行优化求解;（5）用优化后的结果代入有限元模型计算。采用上述方法对金塘大桥主通航孔桥的结构有限元模型进行优化,结果表明：优化后的计算响应值与实测响应值的误差控制在5%以内,验证了上述方法的实用性。     

某车型仪表板横梁模态分析与优化

仪表板横梁在设计过程中需要考虑模态,避让发动机怠速工况的固有频率,解决怠速工况方向盘抖动问题,通过CAE分析改进仪表板横梁垂直支架结构,加强其与白车身上下方向的固定点,改善仪表板横梁总成模态。     

基于MIDAS的大跨度连续刚构桥振动特性分析

自振频率是桥梁结构动力特性的模态参数,也是评价桥梁动力性能的重要依据．本文以某大跨度连续刚构为例,采用大型专业结构分析软件MIDAS建立该桥的有限元计算模型进行模态分析,得出相关模态参数,为桥梁检测等提供参考．