中型客车车身模态试验与结构分析

论文摘要

随着城市交通运输和旅游事业的蓬勃发展,汽车的保有量迅速增加,同时随着人们生活水平的提高,对乘坐的舒适性要求也越来越高,对车辆振动、噪声问题的限制也越来越苛刻。汽车振动、噪声控制关系到环境保护、汽车行驶平顺性和车辆的耐久性。日益激烈的市场竞争迫使汽车厂家努力缩短新车型设计与生产之间的周期。试验模态分析是在振动理论指导下,依靠先进的动态测试技术对实物进行测量,利用实测到的传递函数进行模态参数识别,从而得到实物的固有特性。本文以NE6741中型客车为研究对象,以试验模态分析理论为基础,运用CRAS软件及振动测试系统进行激振试验,采集频率响应函数数据,建立了该客车的动力学分析模型,并对该客车的车身骨架结构进行分析,对存在的薄弱结构,提出合理的设计和改正措施,为客车的动态结构设计提供科学的理论依据,为提高产品质量,优化结构,改善性能,保证安全性和可靠性指出一条正确的解决途径。本文的试验工作量大。试验在符合图纸要求的NE6741中型客车车身上进行,利用底盘的悬架作为原装支撑,试验取374个测点,设计了535条连线,构成了车身分析模型,采用脉冲激励,固定激励点,移动响应点的方法,获取频响函数矩阵。在识别中以集总平均频响函数为依据,估计模态频率,采用单自由拟合,完成车身结构的参数识别,试验方法合理,试验结果正确。同时将试验结果与汽车在行驶过程中的外界激励、结构设计特点和乘坐的舒适性相结合,分析车身结构的合理性,通过对薄弱环节的分析,提出车身结构动态设计和修改的措施,切合实际,实用性强,工艺性好。优化车身结构,有利于提高质量和性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 模态分析及其在各行业中的应用
• 1.2 模态分析在车辆工程中的应用
• 1.3 本课题的主要内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 模态分析理论基础
• 2.1 模态试验的理论基础
• 2.2 试验模态的参数识别
• 2.3 本章小结
• 第三章 车身结构的模态试验
• 3.1 试件和测点
• 3.1.1 试件
• 3.1.2 测点布置
• 3.2 结构的支承
• 3.2.1 自由支承
• 3.2.2 固定支承
• 3.2.3 原装支承
• 3.3 激励方法
• 3.4 试验模态测试系统
• 3.4.1 测试分析系统
• 3.4.2 试验主要仪器及设备
• 3.4.3 试验软件简介
• 3.4.4 试验条件及注意事项
• 3.5 本章小结
• 第四章 车身结构的试验模态分析
• 4.1 几何模型
• 4.1.1 测点及其坐标系
• 4.1.2 连线和几何模型
• 4.2 机械导纳测量
• 4.2.1 测量方向
• 4.2.2 支承和激励
• 4.2.3 测试系统的标定
• 4.2.4 测试信号的调试
• 4.2.5 提高测试数据的质量和精度
• 4.3 模态参数识别
• 4.3.1 模态频率估计
• 4.3.2 曲线拟合
• 4.4 本章小结
• 第五章 车身结构振动与分析
• 5.1 汽车运动及其车身振动
• 5.2 车身结构的振动频率分析
• 5.3 车身振动分析
• 5.3.1 左侧骨架结构试验分析
• 5.3.2 右侧骨架结构试验分析
• 5.3.3 顶侧骨架结构试验分析
• 5.3.4 前围侧骨架结构试验分析
• 5.3.5 后围侧骨架结构试验分析
• 5.3.6 特殊振动点的情况
• 5.4 结构改进方案
• 5.4.1.最大振动点结构改进
• 5.4.2 左侧骨架结构修改
• 5.4.3 右侧骨架结构修改
• 5.4.4 其它部位的结构修改
• 5.5 结构舒适性评价
• 5.6 其它建议
• 5.7 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢