汽车电器振动可靠性试验夹具系统的优化设计与实验分析

摘要

汽车电器振动可靠性对整车行驶安全有着极为重要的作用，所以对汽车电器系统进行振动可靠性试验显得十分必要。在该振动试验中，夹具是极为重要的组成部分，它的作用是将由路谱信号激励的振动台的振动尽量不失真地传递给受试件，即汽车电器系统。夹具性能设计的好坏将直接影响到振动试验的成败。所以必须要设计一套合格的夹具来满足本试验的需要。
　　 本文在总结国内外夹具与结构优化设计最新研究成果的基础上，从本振动试验的实际需要出发，基于对汽车电器系统的布局、激振的强度以及共振频率的回避等多种因素的综合考虑，建立夹具系统的几何模型，在此基础上，构建以结构重量、频响特性为目标函数的优化模型，对夹具系统进行优化，并以优化结果为依据，对夹具系统进行二次设计，从而获得最佳结构和动、静态特性。
　　 采用数字信号处理技术对夹具进行模态分析试验，测量夹具的传递特性，检验夹具是否达到设计要求和振动试验所需性能，并将模态试验的结果与有限元模态分析的结果进行对比，得到所设计模型与实际夹具的误差进而进行修正。由此设计并制造的夹具系统已投入工程使用，工作状态良好，为今后夹具的动态设计提供了有价值的参考。

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论文说明：图表目录

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第一章 绪 论

1.1课题来源、研究目的与意义

1.2国内外发展状况

1.2.1夹具设计技术研究现状

1.2.2结构优化设计理论研究状况

1.2.3结构动态设计的发展状况

1.3论文主要内容和结构安排

第二章优化设计理论及研究

2.1优化设计简介

2.2结构优化设计概述

2.2.1拓扑优化的理论与研究

2.2.2几种常用结构拓扑优化方法

2.2.3拓扑优化设计流程

2.3本章小结

第三章优化设计在振动试验夹具上的应用

3.1汽车振动电器可靠性试验台简介

3.2底座平台的设计及优化

3.2.1底座平台的设计

3.2.2底座平台的尺寸优化

3.2.3底座平台的静、动力学分析

3.3随行夹具的设计及优化

3.3.1汽车电器件的UG重构

3.3.2随行夹具的设计

3.3.3前中随行夹具的拓扑优化

3.3.4随行夹具的灵敏度分析和尺寸优化

3.3.5后随行夹具的拓扑优化和尺寸优化

3.3.6夹具系统的动力学分析

3.4本章小结

第四章随行夹具的实验分析

4.1随行夹具振动结构的实验模态分析

4.1.1模态分析基本原理

4.1.2DASP软件简介

4.1.3随行夹具模态分析试验简介

4.1.4随行夹具模态分析试验过程

4.1.5试验结果输出

4.2夹具传递特性的检测

4.2.1传递特性的检测理论

4.2.2传递特性测试系统构建与实验

4.3本章小结

第五章结语

5.1全文总结

5.2研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文