轻型商用车驾驶室模态研究

摘要

轻型商用车辆在行驶过程中,车身结构(主要是驾驶室)在各种振动源的激励下会产生振动,如发动机运转、路面不平以及高速行驶时风力引起的振动等.如果这些振源的激励频率接近于驾驶室的固有频率,便会发生共振现象,产生剧烈振动和噪声,甚至造成结构破坏.为提高轻型商用车辆的安全性、舒适性和可靠性,就必须对车身结构的固有频率进行分析,通过结构设计避开各种振源的激励频率. 随着计算机技术的发展,有限元分析在车身结构分析上得到了广泛的应用.本文针对轻型商用车驾驶室的结构特点,以有限元的基本理论为依据,建立了轻型商用车驾驶室模态有限元分析模型,计算得出了驾驶室的前13阶固有频率及振型,并以模态试验的结果进行验证,为今后该商用车的改型提供了准备.

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致谢

第一章绪论

1.1引言

1.2研究背景

1.3研究意义

1.3.1市场需求

1.3.2研究意义

1.4轻型商用车驾驶室国内外研究现状

1.4.1国外基本情况

1.4.2国内基本情况

1.5驾驶室开发发展趋势

1.5.1对驾驶室安全性要求大大提高

1.5.2舒适性已经成为驾驶室性能控制的重点

1.5.3驾驶室产品设计的“轿车化”

1.6本文主要内容

第二章车身结构有限元分析理论

2.1有限元概述

2.2有限元基本原理和数理概念

2.3有限元分析的具体步骤

2.3.1模型建立及结构离散化

2.3.2位移模式及形函数

2.3.3数值方法的收敛条件

2.4有限元求解问题步骤

第三章轻型商用车驾驶室有限元模型建立

3.1轻型商用车驾驶室的模型化

3.2单元无公共节点时的连接

3.3边界条件的确定

3.4动响应的计算

3.5有限元理论模态计算值

第四章轻型商用车驾驶室模态实验与分析

4.1实验概述

4.1.1实验主要仪器和设备

4.1.2驾驶室悬挂方式与传感器布置

4.1.3激振点布置

4.1.4实验测试方式与步骤

4.1.5实验过程注意事项

4.2数据处理及实验结果

4.2.1传递函数

4.2.2实验测量模态频率表

4.2.3模态振型(试验过程中所有的模态振型如下)

4.2.4模态有效性

4.3模态评价原则及实验结果分析

4.3.1模态评价原则

4.3.2实验结果分析

第五章结束语

5.1本课题主要工作量

5.2展望

参考文献

硕士期间发表的论文