柴油机齿轮室结构强度与疲劳特性虚拟预测研究

应力分布与疲劳特性研究是评价柴油机齿轮室结构设计合理性的关键因素,CAE技术已经成为解决该问题的重要手段。采用软件CATIA建立齿轮室装配体三维模型,并对齿轮室模型进行Hyper Mesh前处理;采用软件Abaqus对齿轮室进行有限元分析,分析获得齿轮室的模态结果与应力分布;采用疲劳软件Femfat进行结构安全系数计算,验证齿轮室结构的设计可靠性。研究结果表明,基于CAE技术的应力分布及疲劳特性研究能够快速有效的实现齿轮室设计合理性分析,对于其结构可靠性控制与未来开发具有一定的应用指导价值。     

基于模态及传递路径分析的整车轰鸣问题改善

模态及传递路径分析是车辆NVH特性研究的重要方法,振动噪声传递过程中的薄弱部位需结合传递路径及模态分析确定,薄弱部位零部件的振动噪声传递特性可通过模态分析得到。基于上述分析采取加强薄弱部位支撑等强化手段,改善薄弱部位的固有属性,避免共振,即可达到减小振动、降低噪声,提高整车乘坐舒适性的目的。整车轰鸣问题改善就是此类研究范畴,本文以改善某4缸乘用车整车轰鸣问题为目标阐述试验分析及解决过程。     

基于形貌优化的动力电池上盖模态优化

动力电池上盖模态直接影响到整车噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能及结构耐久性能,为了提升动力电池上盖模态性能,通过形貌优化方法对上盖进行了结构优化。基于求解器MSC.Nastran对动力电池上盖的模态进行了分析,根据分析结果,利用形貌优化法对重点关注的第1阶模态进行了优化,通过改变上盖结构特征,使得上盖第1阶模态由9.6 Hz提升至25.61Hz。结果表明,形貌优化技术能够有效提升动力电池上盖模态性能,为动力电池上盖优化设计提供了参考。     

某防护型指挥车NVH性能研究

提出了一种通过白车身模态分析、Trimbody车身模态分析、声腔模态分析、噪声传递函数分析等CAE分析改进越野车车内噪声的方法,与实车试验结果对比,二者在低频范围内问题频率点基本一致。通过仿真方法确定了噪声产生的原因,找到问题频率下车身板件振动较大的部位,并提出相应的改善措施,达到降低车内噪声的目的。     

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.     

轿车乘坐室轰鸣声的分析与控制研究

根据轰鸣声产生的机理,分析了某型轿车乘坐室内轰鸣声的特性、发动机隔振特性、乘坐室各壁板的振动特性以及顶棚模态试验和空腔声学模态,明确了该轰鸣声主要是由发动机二阶振动通过悬置传递到车身,并激励乘坐室顶棚结构振动和空腔声学模态耦合所致.提出了采用加强顶棚刚度来改变顶棚结构振动的固有频率并抑制其振幅的方法,以此削弱耦合作用.试验结果表明,该方法可有效控制轰鸣声.     

两级可变排量齿轮机油泵振动特性分析及结构优化

介绍了某款两级可变排量齿轮机油泵的结构和工作原理;通过采用Abaqus软件模态分析对变量泵体进行振动特性研究,认为齿轮啮合处的振动幅度较大;对原变量泵模型进行了结构优化,并再次进行了模态分析,结果表明齿轮啮合处的振动幅度得到减弱;分别对原变量泵和结构优化的变量泵进行了振动试验,验证了计算的准确性。     

基于扭转模态的某白车身结构分析与优化

白车身扭转模态是评价白车身性能的重要指标,是控制汽车NVH性能的关键指标。文章采用CAE仿真分析方法,在项目初期对白车身扭转模态进行计算,通过对振型的分析,查找出导致白车身扭转模态偏低的主要原因是全景天窗开口大,结构薄弱。通过对全景天窗骨架结构刚度的优化,提升了白车身扭转模态。     

关于某SUV车型加速轰鸣声问题的解决

NVH性能是影响车辆舒适性的重要因素之一,某SUV车型加速过程中在发动机转速为2600 r/min时存在明显轰鸣声,严重影响车内乘员舒适性。通过道路上车内噪声的测试与分析、模态分析、CAE分析等方法对轰鸣声产生的原因进行了研究,确定该轰鸣声是由车身风挡横梁下板的局部结构振动和空腔声学模态耦合引起的。通过提高车身风挡横梁下板局部刚度改变结构振动的固有频率,避免了风挡横梁下板振动与声腔模态耦合。对风挡横梁下板进行局部改进后,道路试验结果表明车内轰鸣声得到明显改善,噪声降低5d B(A)左右。     

重型汽车用变速器齿轮修形的控制

通过对齿轮的修形改善啮合平顺性,降低齿轮的噪音和振动,提高齿轮的承载能力,有效的改善最大接触应力偏载现象,延长齿轮的使用寿命,提高整车的舒适性和耐久性。     

柴油机结构振动和辐射噪声特性研究

集多体动力学方法、有限元方法、声学边界元方法于一体,对某柴油机结构振动和结构辐射噪声特性系统地开展了数值预测和分析工作。通过模态试验数据修正了发动机各部件及组合结构有限元模型,确保了有限元模型的合理性。由计算所得发动机结构表面的振动速度值和试验值变化趋势一致,在部分频率段吻合较好。基于表面振动速度法通过Matlab编程获得了各部件的声功率级及其排序,能够有效地指导低噪声设计工作。通过有限元和边界元方法分别对不同激励工况下发动机结构振动响应和声学响应进行了预测,通过分析可知,在低频段范围内活塞激励和燃烧激励相对阀系激励对整机辐射噪声的影响大,高频段辐射噪声主要集中在1 700Hz左右频段,其中,阀系激励对该频段范围内辐射噪声的影响较大。     

基于CATIA和ANSYS的6缸曲轴有限元模态分析

柴油发动机使用的曲轴,是一个结构复杂的弹性连续体,曲轴的振动特性对整个发动机的NVH有重大的影响。采用三维设计软件CATIAV5对某系列曲轴进行了三维设计,然后利用有限元分析软件ANSYS,对发动机曲轴进行模态分析,得到了该型号曲轴的固有频率和振型,为发动机曲轴的振动分析计算和有限元分析计算提供了一定的参考,缩短了开发时间,降低了研发费用。     

某型复杂变速器壳体的模态研究

首先分析了工作模态法的优点及其所用的随机子空间法理论;然后应用工作模态法对某型变速器复杂壳体的模态进行实验辨识,得到了壳体各阶的模态频率和振型。并利用有限元软件MSC.Patran和MSC.Nastran对壳体模态进行数值计算,通过实验模态和数值计算模态的对比,发现在低频段实验结果与数值计算结果较吻合,说明采用工作模态法能较精确地识别出壳体的低阶模态。     

4118Z型柴油机油底壳模态与结构分析

本文利用有限元方法对4118Z型柴油机油底壳进行了模态分析,与实验结果进行了比较,两者较为一致,说明所用的有限元分析模型可用于油底壳动态响应分析及设计优化。利用该模型,分析了结构参数与油底壳振动模态的关系,从中总结出了一些基本规律。     

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。     

TBD234V6柴油机曲轴动态特性研究

利用有限元软件对TBD234V6曲轴进行了自由条件下的有限元模态分析,同时为获取准确的结构响应信息,对曲轴进行了试验模态分析并利用N-Modal软件识别各阶模态参数。通过对模态频率、模态振型与模态相关性三者的比较分析,验证了所建立曲轴三维有限元模型的正确性,并在此基础上完成了对有限元模型的修正,修正后的模型比原分析模型具有更高的精度。     

柴油机全寿命振动试验及特征分析

研究了基于振动的柴油机寿命评估中特征提取及优选问题。通过对某型号柴油机台架考核试验进行全程振动监测记录,以考核期350 h~600 h数据为基础,分析了振动特征随柴油机使用时间的变化趋势。通过拟合误差分析、相关分析和基于欧式距离的最近邻识别方法对振动信号的特征参量进行优化选择,得到了能够反映柴油机状态的有效特征。样本的识别验证表明,基于振动参数的柴油机寿命评估是有效的。     

SUV转向系统模态试验及优化

针对某SUV车转向系统方向盘怠速抖振过大的现象,采用模态试验技术得到转向系统的固有频率,找到产生这种现象的原因在于转向系统的固有频率和发动机怠速时的振动激励频率接近,从而引起了方向盘的过大振动。文章采用增大转向管柱的支架和车身连接处的接触面面积的方法进行结构优化,并对优化后的转向系统进行模态试验,再将优化前后方向盘的振动数据进行对比,发现优化后的转向系统振动明显改善,达到了减振的目的。     

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。