后驱车型传动系统高阶弯曲模态试验方法及优化研究

针对后驱车型传动系统高阶弯曲模态共振引起的车内噪声问题，利用激振器对试验模态结果的影响因素进行研究，使用最小二乘复频域法进行模态参数识别，并综合运用试验和仿真手段对模态的敏感度进行分析，并提出有效的优化措施。研究结果表明，传动系统间隙和变速器档位对弯曲模态试验结果有明显影响，传动系统四阶弯曲模态共振引起了车内噪声问题，该模态的质量敏感位置位于第二段和第三段传动轴，可通过调整后桥输入法兰质量分布实现降噪6 dB（A），优化传动轴支撑点的位置可有效提升传动系统弯曲模态频率，并降低其引起的7 dB（A）噪声响应。     

基于响应功率谱传递比的桥梁结构工作模态参数识别方法

为实现基于振动传递比函数的工作模态分析方法能够在任一荷载工况下识别结构模态参数，引入参考响应思路，构建响应功率谱传递比（Power Spectral Density Transmissibility，PSDT）函数。首先利用比例函数的极限定理，揭示PSDT在系统极点处的重要特性，进而根据这一特性建立PSDT驱动的峰值法；同时为解决传统传递比方法无法识别结构阻尼的问题，建立基于PSDT驱动的最小二乘复频域法（LSCF），通过参数化拟合思路识别频率、振型和阻尼比，并运用稳定图辅助剔除虚假模态。通过10层剪切型框架结构数值算例，对比研究外部激励性质对PSDT法及传统频域法（峰值法、频域分解法）识别结果的影响。最后，运用PSDT法对环境激励下的人行桥进行工作模态分析，并与传统响应传递比方法及随机子空间法（SSI）结果进行对比。研究结果表明：在同一工况下不同参考响应的PSDT函数在系统极点与外部激励性质无关，且等价于振型比值；PSDT法相比于传统频域法对外部激励具有更为良好的鲁棒性，能够降低识别谐波激励引起的虚假模态的风险；不同于传统响应传递比方法，在任一工况下基于PSDT法能够识别人行桥的包括阻尼比在内的工作模态参数，并产生更为清晰的峰值和稳定图，具有更好的可操作性；该方法识别结果与SSI结果吻合较好，验证了其在任一荷载工况下分析实际桥梁结构工作模态特性的可行性。     

多参考最小二乘复频域法在轮胎试验模态分析中的应用

与传统的最小二乘复指数识别(LSCE)法相比,多参考最小二乘复频域(LSCF)法既适用于弱阻尼也适用于强阻尼密集模态系统的识别。针对某轿车用195/65R15 91V型Hankook轮胎,采用LSCF法与LSCE法进行了轮胎试验模态分析。对比结果表明,LSCF法在低频区域尤其是在模态较密集的中高频区域所提取的模态均能很好的满足模态验证准则,具有LSCE法不可比拟的优势。     

斜拉桥锤击法模态参数识别不确定性的试验研究

为分析锤击法模态参数识别的不确定性，对一座模型斜拉桥进行了分区锤击法模态试验，采用变时基技术测试了主梁竖向和扭转、主梁横向、主塔面内和主塔面外模态。首先，采用特征系统实现算法(ERA)进行模态参数识别，ERA法的稳定图能够有效区分密集模态，识别出全桥21阶模态参数。其次，采用峰值法(PP)、正交多项式法(RP)、最小二乘复频域法(LSCF)、最小二乘复指数法(LSCE)分别进行模态参数识别，对比了各方法模态参数识别结果，统计了其不确定性，结果表明，频率的识别结果变异性小，阻尼和振型有较大的变异性。最后，采用MONTE CARLO法对实测频响函数添加噪声，RP法进行模态参数识别，结果表明，测点位于振型振幅较大位置时，模态参数识别结果的不确定性小，模态参数识别方法的不确定性比噪声的不确定性更大。     

基于工作模态法的动力总成刚体参数识别

介绍一种基于多参考点最小二乘频域法(一种工作模态法)的刚体参数识别方法。它适用于具有阻尼和非线性刚度支承的系统(如汽车动力总成),可在实车工作情况下对动力总成的模态参数和惯性参数进行识别。通过实验验证了该方法的有效性。     

轿车车内空腔声学模态试验研究

利用比利时Lms公司的Test_lab模态分析系统测量了某轿车车内空腔声学模态,采用Spectral Ac-quisition模块测量了声传递函数,用PolyMAX(最小二乘复频域法)分析方法进行了模态参数的识别。通过试验分析获得了该轿车车内空腔共鸣频率和三维模态形状。该方法为控制和降低轿车车内低频噪声提供了参考,为轿车车内空腔声学模态提供了简单易行的测试方法。     

旧路改造中平面线形拟合的理论探讨

结合工程实践介绍了线形拟合的理论依据,着重介绍最小二乘法在线位拟合中的应用.     

基于多学科优化设计的车门轻量化研究

采用均匀拉丁方试验设计和利用移动最小二乘法建立了车门模态、刚度、强度和侧柱碰的多学科近似响应面模型,将关键部件的厚度作为设计变量,以各项结构性能为约束,以车门重量最小为优化目标,最后利用自适应响应面法进行多学科优化设计并得到了较好的优化结果,优化结果进行了工程解读及有限元验证。最终的优化结果显示各项结构性能满足要求而且分布更加均衡,同时实现了较好的轻量化效果,优化方案具有较强的工程实用性。     

渐开线齿形的圆弧拟合

本文分析了最小二乘法原理不能取得最优取代圆弧的原因，而三点圆弧法的取代精度比最小二乘法的高，并给出了渐开线齿形圆弧拟合的方法。     

钢筋混凝土连续斜板桥的双样条最小二乘配点法静力分析

本文以斜交构造异性斜板的弯曲理论为依据，由Ｂ样条的性质构造了一组双５次样条基函数，把它作为最小二乘配点法的试函数，分析和计算了斜板的弯曲问题。同时对中支承和集中中荷载进行了处理。本文方法计算简便，边界条件易于处理，计算精度较高。本文适用于计算正交构造和斜交构造异性斜板桥。     

轮胎模态试验分析的研究

为寻求对轮胎高阶模态参数的提取,对一子午线轮胎分别进行了单、双点激振模态试验分析的研究,并用LMS Cada—X中的FDPI方法及LMS Test．Lab中的PolyMAX方法进行了分析比较。结果表明,FDPI方法只能识别出低频范围的模态参数,而PolyMAX方法对高频段难以识别出的模态参数也可给出较好的结果。对轮胎这种具有很好的对称性的结构,双点激振可给出很好的重根模态。     

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。     

梁的模态分析试验研究

试验模态分析技术(EMA)作为一种结构检测及安全评估的方法已是一种趋势。它是根据测量模态参数(固有频率、阻尼比、振型等)相对于正常值产生的变化,并通过相关分析与识别来判断结构安全程度。该文通过对模型梁进行试验模态分析,识别系统的模态参数,研究模态技术在实际运用的试验方法及影响因素。     

多轴商用车的行驶平顺性仿真分析

基于拉格朗日方程建立多轴商用车的五自由度振动微分方程,已知激励功率密度前提下,构造了具有复谐和函数特点的多轴商用车的路面虚拟激励,应用复模态分析给出虚拟响应的求解公式。通过虚拟激励法求取了车身垂直加速度的功率谱密度及均方根值,评价了多轴商用车的行驶平顺性。结果表明,复模态和虚拟激励方法结合,进行多轴商用车的行驶平顺性仿真分析,方法简单、易行。     

重型商用车驾驶室白车身的模态分析与实验研究

建立了某国产重型商用车驾驶室白车身的有限元模型并进行计算模态分析.同时采用多输入多输出方法对实际白车身结构进行模态实验并经处理得到实验模态.应用模念相关分析理论计算了计算模态与实验模态之间的振型相关度.结果表明:二者具有很高的相关性,有限元模态分析能够足够精确地确定实际结构的整体动力学特性.     

A method for estimation of vehicle inertial parameters

In this paper, a new method is presented for estimating the current sprung mass inertial parameters of a vehicle, such as the mass, pitch and roll mass moments of inertia, and lateral and longitudinal centre of gravity locations. The method measures the sprung mass response when the vehicle is driven over an unknown and unmeasured random road profile. From these measurements, the equivalent free-decay responses are extracted and modal analysis techniques used to estimate the sprung mass natural frequencies, damping ratios and mode shapes. This information is combined with a simplified vehicle estimation model, least squares analysis and known equivalent stiffness parameters to estimate the vehicles’ inertial parameters. The results obtained from several simulation examples show that estimates of the inertial parameters generally have small relative errors.     

汽车行驶阻力模型参数的确定

在分析汽车行驶阻力特性后,结合仿真分析与试验设置等具体应用需要,建立起含有3个未知系数的行驶阻力模型。基于非线性最小二乘法拟合原理,应用数值计算方法求解微分方程,并进行优化迭代;充分利用汽车滑行过程数据记录中的丰富信息,快速有效地求解出汽车的行驶阻力模型。     

基于拉拽安全性能的汽车座椅优化设计

首先,基于国家标准GB14167—2013《汽车安全带固定点》中的座椅拉拽安全性能试验规程对汽车座椅单体进行建模仿真,并经试验验证模型的可靠性。然后,为改善座椅拉拽安全性能并实现轻量化,同时考虑NVH性能对座椅结构模态频率的要求,从概念设计阶段到详细设计阶段,对座椅骨架进行拓扑优化和尺寸优化。在概念设计阶段,通过多个静态载荷模拟座椅在动态载荷下的变形趋势,以静态载荷下的座椅骨架总柔度最小为目标,设计区域体积和1阶模态频率为约束,对座椅结构进行拓扑优化。在此基础上,通过相对灵敏度分析从19个部件中选出10个部件的板厚度作为设计变量,通过哈默斯雷和拉丁超立方采样的试验设计,构建了移动最小二乘法(MLSM)近似模型。以质量和滑轨最大变形量最小为目标,采用多目标遗传算法(MOGA)进行优化求解,获取Pareto最优解。结果表明:在座椅第1阶模态频率不低于19 Hz的前提下,优化后的座椅质量下降了5.7%,滑轨最大变形量减小了16.2%,在改善座椅拉拽安全性能的同时实现了轻量化。     

盘式制动器制动尖叫的有限元分析与试验

建立了产生制动尖叫的钳盘式制动器各主要零件的有限元模型,并通过集成构建了制动器总成的接触摩擦耦合有限元模型,计算了制动器振动系统的复特征值分布和模态,分析了可能产生制动尖叫的不稳定模态,并与制动噪声台架试验统计结果进行了对比,结果表明所建模型能够较好地预测出制动器发生制动尖叫的倾向;分析了各零件的振动模态对产生制动尖叫不稳定模态的贡献大小,揭示出有尖叫倾向的不稳定模态是由子结构未耦合时的多阶振动模态叠加而成;分析讨论了摩擦因数、摩擦片结构及其背板阻尼对制动尖叫的影响,为控制制动尖叫提供了途径。