矿车驾驶室的模态灵敏度分析及其结构优化
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重卡驾驶室模态试验与结构优化
冯冲;李慧
【期刊名称】《重型汽车》
【年(卷),期】2022()3
【摘要】针对某款重卡驾驶室,为测试其振动特性,进行了驾驶室自由模态试验。
测试结果显示,驾驶室一阶模态频率超过了一般设计要求值,第二阶模态频率接近于发
动机怠速时的振动频率。
对此提出改进建议,建立驾驶室有限元模型,进行模态计算。
通过对比仿真与试验的模态振型及频率来验证模型可信度。
最后,以驾驶室轻量化
为目标,以驾驶室一阶模态频率不低于理想要求值为约束条件,对驾驶室钣金件进行
厚度结构优化,得到基于模态特性的轻量化驾驶室方案,可为相关工作提供可行的方
向与建议。
【总页数】2页(P10-11)
【作者】冯冲;李慧
【作者单位】中国重汽集团汽车研究总院
【正文语种】中文
【中图分类】U46
【相关文献】
1.重卡驾驶室的声固耦合模态分析
2.重卡驾驶室结构优化顶盖静压仿真分析
3.一种提升重卡驾驶室前围碰撞性能的结构优化设计
4.重卡驾驶室A柱结构对白车身模
态的影响5.一种重卡驾驶室翻转机构疲劳试验系统建设及试验方法的研究
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基于正交试验的矿用车驾驶室多参数优化设计李伟平;冯子农;单喜乐;康晋【期刊名称】《机械强度》【年(卷),期】2018(40)6【摘要】矿用自卸车驾驶室防翻滚(ROPS)系统优化设计的主要目的是在确保驾驶室强度、刚度和动态性能的前提下,减轻驾驶室的质量,以达到轻量化的目的;因为驾驶室本身的部件较多,每个部件对驾驶室性能影响程度也不同,因此该系统的优化设计问题属于多参数与多目标优化问题。
为此采用正交实验设计对驾驶室骨架多参数进行实验设计,对设计参数进行显著度分析。
运用方差分析法(ANOVA)计算各设计参数对系统响应的方差来评估各参数的显著水平.在此基础上,选取对系统响应影响较为显著的设计参数作为优化变量,利用TPS-HDMR模型构建优化变量与响应的近似模型,采用NSGA-II遗传算法进行优化求解,对优化后驾驶室进行实验验证,实验结果与仿真结果基本吻合,达到企业要求。
【总页数】8页(P1356-1363)【关键词】正交实验设计;TPS-HDMR;近似模型;遗传算法;多参数优化【作者】李伟平;冯子农;单喜乐;康晋【作者单位】湖南大学机械与运载工程学院【正文语种】中文【中图分类】U462.3【相关文献】1.基于正交试验的仿人手指传感器多参数分析与优化 [J], 张文奇; 陈萌; 曹文斌2.基于台架试验与正交回归试验对矿用车辆多盘湿式制动器摩擦性能的研究 [J], 张传伟; 丁宇鹏; 张腾; 顾苏菁; 李妞妞3.基于正交试验的桩锚支护结构多参数优化设计 [J], 王健4.基于正交设计的双层药型罩多参数结构优化 [J], 孙贺;焦志刚;梁德刚;黄维平5.正交试验设计在工程车辆驾驶室悬置系统优化上的应用 [J], 苏俊收;刘汉光;周朋辉;王洪强因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于模态灵敏度分析的商用车驾驶室结构优化
崔岸;王登峰;陈海潮;荣安琪;曾庆洋;卜绍先
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2010(032)006
【摘要】建立某商用车驾驶室壳单元有限元模型,进行数值与实验模态计算及相关性分析.为提高驾驶室整体1阶扭转频率,结合门框区域的梁单元模型,建立驾驶室梁壳混合有限元模型;进行基于梁截面力学特性的模态灵敏度分析,获得灵敏梁单元组件,进而找出壳单元有限元模型的对应灵敏区域,对其进行形貌优化,借以指导构件截面尺寸优化,获得结构最优方案,该方案提高了驾驶室的1阶扭转频率.对比分析表明,优化结果及优化分析方法合理有效.
【总页数】5页(P535-539)
【作者】崔岸;王登峰;陈海潮;荣安琪;曾庆洋;卜绍先
【作者单位】吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春,130025;吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春,130025;吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春,130025;吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春,130025;吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春,130025;中国重型汽车集团有限公司,济南,250002【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于模态灵敏度分析的某轻型卡车驾驶室结构优化 [J], 丁芳;漆小敏;
2.基于结构优化的商用车驾驶室模态特性改进 [J], 张志飞;倪新帅;徐中明;史方圆;李晓
3.矿车驾驶室的模态灵敏度分析及其结构优化 [J], 张龙;陈剑
4.基于模态灵敏度分析的某轻型卡车驾驶室结构优化 [J], 丁芳;漆小敏
5.基于灵敏度分析的商用车驾驶室白车身轻量化设计 [J], 宋超;匡兵;刘夫云;吴鹏兴
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机械设备的模态分析与优化设计随着科技的不断发展,机械设备在工业生产中扮演着重要角色。
为了提高机械设备的效率和稳定性,模态分析与优化设计这一重要技术应运而生。
本文将对机械设备的模态分析和优化设计进行探讨。
一、模态分析模态分析是研究机械设备振动特性的一种方法。
它通过对机械结构进行振动测试和模态识别,得到结构的固有频率、模态形态和振动模态等信息。
模态分析有助于揭示机械设备存在的问题,如共振、应力集中和稳定性等,并为优化设计提供依据。
机械设备的模态分析通常涉及使用高精度传感器进行振动测量,采集设备在不同工况下的振动数据。
这些数据经过信号处理和频谱分析等处理手段,得到设备的频率响应曲线和振动模态图。
通过分析与对比这些数据,可以确定设备的固有频率和主要振动形态,识别可能存在的问题和缺陷。
二、优化设计模态分析为机械设备的优化设计提供了重要的依据。
优化设计旨在提高设备的性能、减少振动和噪声、延长使用寿命等。
在模态分析的基础上,可以对机械设备的结构进行调整和改进,以优化其振动特性。
优化设计的方法有很多种,例如材料优化、结构优化和参数优化等。
在材料优化方面,可以选择适合的材料,以提高设备的刚性和耐久性。
在结构优化方面,可以通过调整连杆、减小轴承间隙等方式,改善设备的振动特性。
在参数优化方面,可以通过对传动系统的参数进行调整,以减少设备的共振现象。
三、模态分析与优化设计的应用模态分析与优化设计广泛应用于各个领域的机械设备中。
比如,在汽车制造领域,通过对发动机和底盘等关键部件进行模态分析和优化设计,可以提高汽车的舒适性和安全性。
在航空航天领域,通过模态分析和优化设计可以降低飞机的振动水平,提高飞行稳定性和燃油效率。
在工业制造领域,通过对机械设备的结构和参数进行模态分析和优化设计,可以提高生产效率和产品质量。
结语机械设备的模态分析与优化设计是提高设备性能和可靠性的重要手段。
通过模态分析可以了解设备的振动特性,发现潜在问题和缺陷,并为优化设计提供依据。
铁路车辆模态参数灵敏度分析及结构优化研究
贾尚帅;韩铁礼
【期刊名称】《机电一体化》
【年(卷),期】2015(0)12
【摘要】建立了整备状态车体有限元模型,重点分析车体前60Hz典型模态振型。
为提高整备状态车体一阶垂向弯曲频率,采用了灵敏度分析方法。
选取18个车体可调整的构件的厚度值作为设计变量,整备车体的一阶垂向弯曲频率作为优化目标,对车体进行灵敏度分析;得知对于一阶垂向弯曲振型模态频率灵敏度最高的部件为车体底架横梁,增加横梁厚度对于提高一阶垂弯振型模态频率最为有效。
依据计算结果,对应改变18个设计变量的数值后重新计算,优化后一阶垂向弯曲振型模态频率增加了9%,由9.7Hz提高至10.6Hz。
【总页数】5页(P33-37)
【关键词】铁路车辆;模态参数;灵敏度分析;结构优化
【作者】贾尚帅;韩铁礼
【作者单位】唐山轨道客车有限责任公司产品技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】U270.2
【相关文献】
1.白车身模态灵敏度分析及结构优化 [J], 陈昌明;肖强
2.基于模态灵敏度分析的某轻型卡车驾驶室结构优化 [J], 丁芳;漆小敏;
3.基于模态灵敏度分析的商用车驾驶室结构优化 [J], 崔岸;王登峰;陈海潮;荣安琪;曾庆洋;卜绍先
4.矿车驾驶室的模态灵敏度分析及其结构优化 [J], 张龙;陈剑
5.基于模态灵敏度分析的某轻型卡车驾驶室结构优化 [J], 丁芳;漆小敏
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10.16638/ki.1671-7988.2021.011.026某驾驶室模态与刚度性能分析陈康文1,吴庆捷2(1.中国航发长江动力有限公司,湖南岳阳414001;2.南昌航空大学航空制造工程学院,江西南昌330063)摘要:为了验证某驾驶室的可靠性,首先建立驾驶室有限元模型,然后对其进行自由模态分析,分析结果表明其前三阶固有频率均大于激励频率,满足振动特性要求。
再对其进行扭转刚度分析,分析结果表明其刚度值和变形量均符合设计要求。
关键词:驾驶室;有限元;模态;频率;刚度中图分类号:U483 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2021)11-79-03Modal and Stiffness Performance Analysis of a CabChen Kangwen1, Wu Qingjie2( 1.AECC Changjiang Engine Company Limited, Hunan Yueyang 414001;2.Shcool of Aeronautical Manufacturing Engineering, Nanchang Hangkong University, Jiangxi Nanchang 330063 )Abstract: Aiming at verifing the reliability of a cab. Firstly, the finite element model of cab was established. Secondly, it was free modal analyzed, the analysis result showed that its first three frequencies were higher than the vibration frequency, so it could meet the dynamic characteristics requirement. Lastly, its was torsional stiffness analyzed, the analysis result showed that its stiffness and deformation could meet the design requirement.Keywords: Cab; Finite element; Modal; Frequency; StiffnessCLC NO.: U483 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)11-79-031 引言驾驶室是汽车结构中十分关键的系统,其可靠性直接影响驾驶员的安全和舒适度。
重型商用车驾驶室模态试验与分析重型商用车驾驶室模态试验与分析摘要:驾驶室模态分析是商用车NVH特性研究的重要内容,识别驾驶室模态对避免驾驶室结构与声腔共振以及降低车内噪声有着重要的意义。
本文以某重型商用车驾驶室为例,采用模态试验法进行模态测试及分析,获得驾驶室模态频率和变形部位,为后续驾驶室的结构优化和NVH性能改善提供了重要依据。
关键词:驾驶室模态;模态试验法;NVH性能;结构优化引言车辆NVH特性是指在车辆工作条件下驾驶员和乘客感受到的噪声(Noise)、振动(Vibration)和声振粗糙度(Harshness),是衡量汽车质量的重要综合性指标。
驾驶室作为是重型商用车四大系统之一,可直接将振动噪声传递给驾驶员和乘客,其结构性能的好坏对整车NVH有重要影响,并将直接影响到产品的竞争力。
因此,在研发阶段就必须严格控制驾驶室结构模态等车辆NVH性能关键参数。
商用车驾驶室车内噪声成分含有低频、中频和高频,在汽车研发阶段要分别考虑加以抑制。
由结构振动引发的低中频噪声,易引起乘客疲劳烦躁等不适,严重影响汽车乘坐舒适性。
研究通过测试分析和优化驾驶室结构模态以降低驾驶室内振动、噪声意义重大。
本文基于国内某重型商用车,采用模态测试分析技术,研究了驾驶室结构NVH 特性,为后续驾驶室结构优化和降低了车内振动噪声提供了重要依据。
1.模态测试基本原理驾驶室系统离散化后可视为一种具有N个自由度的线弹性动力系统,其强迫振动的运动方程式可用矩阵形式表示:①方程①经拉氏变换得:传递函数可表示为:[M]--质量矩阵,实对称矩阵,正定;[C]--阻尼矩阵,实对称矩阵,半正定;[K]--刚度矩阵,实对称矩阵,正定或半正定。
令,振动系统的频响函数矩阵为:对于线性系统,多自由度系统的频响函数是多个单自由度系统频响函数的线性组合。
要确定全部模态参数、、,实际上只要测量频率响应函数矩阵的一行或者一列即可。
机械结构中的模态分析与优化模态分析是机械设计中的重要步骤之一。
通过对机械结构进行模态分析,可以了解结构在自然频率和振动模态方面的特性,为设计者提供重要的参考和指导。
同时,模态分析还可以在机械结构的优化设计中发挥重要作用,帮助减小结构的振动问题,提高结构的性能和稳定性。
在进行模态分析时,首先需要建立机械结构的有限元模型。
有限元模型是对真实结构进行离散化处理的模型,可以快速且准确地计算结构的振动特性。
建立有限元模型需要确定结构的几何形状、材料性质和边界条件等参数,可以使用常见的有限元分析软件进行建模和分析。
模态分析的结果主要包括结构的自然频率和振动模态。
自然频率是指结构在没有外界激励的情况下,能够产生共振振动的频率。
自然频率越低,表示结构越容易发生振动,需要进行相应的优化措施。
振动模态则是指结构在共振振动时不同部位的振动模式。
了解振动模态可以帮助设计者确定结构的薄弱部位,进行有针对性的优化。
在模态分析的基础上,可以进行结构的优化设计。
优化设计的目标是通过调整结构的几何形状、材料性质等参数,使得结构的振动特性达到设计要求。
优化设计可以通过多种方法进行,比如参数优化、拓扑优化等。
参数优化是指调整结构的几何形状、材料性质等参数,使得结构的自然频率和振动模态达到设计要求。
拓扑优化则是在结构的基本几何形状不变的情况下,通过调整结构的材料分布,实现结构的优化。
在进行结构的优化设计时,需要考虑多个方面的因素。
首先是结构的强度和刚度要求。
优化设计不应该牺牲结构的强度和刚度,而只关注振动特性。
其次是结构的质量要求。
结构的质量对其振动特性也有一定的影响,因此在优化设计中需要考虑结构的质量控制。
另外,还需要考虑结构的可行性和制造的可实现性。
优化设计的结果必须满足制造的要求,才能真正应用于实际产品中。
模态分析和优化设计在机械结构设计中起着重要的作用。
通过模态分析可以了解结构的振动特性,帮助设计者找出结构的薄弱部位,为优化设计提供指导。
《矿用自卸车驾驶室内部噪声仿真与结构改进》篇一一、引言随着科技的不断进步,矿山行业的作业效率和安全性得到了显著提升。
矿用自卸车作为矿山作业中不可或缺的重要设备,其驾驶室内部噪声问题日益受到关注。
本文将通过仿真分析矿用自卸车驾驶室内部噪声的来源及传播途径,并提出结构改进方案,以降低驾驶室内部噪声,提高驾驶员的舒适性和工作效率。
二、矿用自卸车驾驶室内部噪声仿真1. 噪声来源分析矿用自卸车驾驶室内部噪声主要来源于发动机噪声、风噪、机械传动噪声以及驾驶室内部结构振动噪声等。
这些噪声相互影响、相互叠加,形成复杂的噪声环境。
2. 仿真模型建立为准确分析矿用自卸车驾驶室内部噪声,需建立精确的仿真模型。
通过三维建模软件,建立驾驶室的几何模型,并利用声学仿真软件,建立声学仿真模型。
在模型中,需考虑发动机、风噪、机械传动等噪声源的特性和传播途径。
3. 仿真结果分析通过仿真分析,可以得出驾驶室内部各部位的声压级分布、声场分布以及噪声传播途径等。
这些数据为后续的结构改进提供了依据。
三、结构改进方案1. 驾驶室隔音材料改进为降低驾驶室内部噪声,可选用隔音性能更好的材料制作驾驶室内部结构。
如采用高密度隔音板材、阻尼材料等,提高驾驶室的密闭性和隔音性能。
2. 驾驶室结构优化针对仿真分析中发现的噪声传播途径和声压级较高的部位,可通过优化驾驶室结构来降低噪声。
如加强驾驶室骨架的刚性和稳定性,减少振动噪声的传播;对驾驶室内部结构进行优化设计,降低反射噪声等。
3. 增加隔音设施在驾驶室内增加隔音设施,如隔音窗、隔音门等,以阻断外界噪声的传入。
同时,可在驾驶室内安装吸音材料,如吸音棉、吸音板等,以吸收和降低噪声。
四、实施与效果评估1. 实施步骤根据结构改进方案,对矿用自卸车驾驶室进行改进。
首先,选用合适的隔音材料和吸音材料;其次,对驾驶室内部结构进行优化设计;最后,安装隔音设施和吸音材料。
2. 效果评估改进完成后,对矿用自卸车驾驶室进行实际测试,评估改进效果。
基于尺寸灵敏度的驾驶室振动仿真与优化倪建华【摘要】建立了驾驶室有限元模型,对其进行静态刚度(扭转刚度和弯曲刚度)和模态分析,了解其静态和动态特性.以驾驶室1阶扭转频率为优化目标,以影响驾驶室扭转刚度的关键薄板件厚度作为优化变量进行了灵敏度分析.经过优化后的驾驶室扭转刚度提高了104%,整体1阶模态频率提高了4.85 Hz.研究结果为驾驶室或其他结构件振动特性研究提供了参考,具有一定的工程意义.【期刊名称】《重庆理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(029)009【总页数】5页(P38-41,79)【关键词】驾驶室;有限元;灵敏度;模态;结构优化【作者】倪建华【作者单位】江苏卡威汽车工业集团有限公司,江苏镇江212323【正文语种】中文【中图分类】U463驾驶室是车辆的重要总成,是在车辆行驶中保证驾驶员舒适性的重要部件。
研究驾驶室的动态特性有利于分析提高驾驶室振动舒适度的措施,减少由于机械振动造成的疲劳破坏。
随着数值仿真技术的发展,有限元法已经逐渐成为现阶段产品开发和优化的重要研究手段[1-8]。
本文通过建立驾驶室有限元模型,对其进行静态刚度和模态分析。
以驾驶室1阶扭转频率为优化目标,以影响驾驶室扭转刚度的关键薄板件的厚度作为优化变量进行灵敏度分析,最终达到优化驾驶室振动属性的目的[9-17]。
某重型商用车驾驶室由许多薄壁钣金结构组成,在有限元模拟中采用具有厚度属性的壳体单元。
单元尺寸的大小根据实际构件的特征而定。
为保证有限元模型求解的精度,单元尺寸控制在5~15 mm。
单元形态以四边形单元为主。
在实际操作过程中将驾驶室分为前围、侧围、后围、顶盖及底板五大部分。
模型包含驾驶室骨架(即白车身),对车门和玻璃部件等对刚度贡献度不大的部件不做考虑。
对驾驶室的各组成部分采用批处理的方法进行了网格划分。
驾驶室有限元模型如图1所示,共有节点241 192个和单元237 796 个,其中三角形单元占全部单元的3.1%。
机械结构的优化设计与灵敏度分析机械结构的优化设计与灵敏度分析是现代工程设计中非常重要的一环。
它们可以在保证结构强度和稳定性的同时,最大限度地提高结构的性能。
本文将介绍机械结构优化设计和灵敏度分析的基本理论和方法,并以一种常见的机械结构为例,详细解析其整个优化设计过程。
首先,我们需要明确机械结构的优化设计目标。
一般来说,优化设计旨在提高结构的某种性能指标,如强度、刚度、稳定性、减小重量等。
在进行优化设计之前,我们需要明确设计的约束条件,如材料的可用范围、加工工艺、应力的容许范围等。
这些约束条件通常与结构的使用环境和设计要求密切相关。
然后,我们可以通过数学建模来描述机械结构的行为。
数学模型可以是解析的、数值的或者基于实验数据的。
解析模型通常基于结构的材料力学和强度学理论,可以计算出结构在特定载荷下的应力、位移等关键参数。
数值模型则常常利用有限元分析方法进行求解,可以更精确地描述结构的复杂行为。
实验数据模型则是通过实验测试获得结构的性能参数,但需要进行合适的插值和拟合处理。
接下来,我们可以使用不同的优化算法来进行结构的优化设计。
常用的优化算法包括遗传算法、蚁群算法和粒子群算法等。
这些算法可以根据设计目标和约束条件,不断地迭代搜索最优解。
优化设计的结果可以是单目标的,也可以是多目标的,我们可以通过特定的目标函数来衡量不同设计方案的性能。
在优化设计的过程中,灵敏度分析是一个非常重要的环节。
灵敏度分析可以帮助我们了解不同设计参数对结构性能的影响程度,从而指导设计的调整和优化。
灵敏度分析通常包括通过求导的方式计算结构的参数对目标函数的偏导数或者使用近似方法计算参数对目标函数的敏感度。
这些敏感度信息可以帮助我们识别出哪些参数对结构性能具有重要影响,从而优化设计的方向。
最后,我们以一个简单的机械结构为例,详细介绍机械结构的优化设计和灵敏度分析过程。
假设我们设计一个悬臂梁,其目标是提高其最大弯矩承载能力,而约束条件包括梁的尺寸范围和最大应力范围。
《矿用自卸车驾驶室内部噪声仿真与结构改进》篇一一、引言矿用自卸车作为矿山作业的重要设备,其驾驶室内部噪声问题一直是影响驾驶员工作体验和作业效率的关键因素。
随着科技的发展,对矿用自卸车驾驶室内部噪声的控制与改善变得尤为重要。
本文将通过对矿用自卸车驾驶室内部噪声的仿真分析,探讨其结构改进的途径和方法,以期达到降低噪声、提高驾驶室舒适度的目的。
二、矿用自卸车驾驶室内部噪声仿真分析1. 噪声来源识别矿用自卸车驾驶室内部噪声主要来源于发动机噪音、风噪、机械部件噪音等。
其中,发动机噪音是主要噪声源,风噪和机械部件噪音则在不同程度上对整体噪声水平产生影响。
2. 噪声仿真模型建立通过建立矿用自卸车驾驶室的噪声仿真模型,可以更准确地分析各噪声源对驾驶室内部噪声的影响。
仿真模型应包括驾驶室结构、发动机、风洞、机械部件等要素,并考虑各要素之间的相互作用和影响。
3. 仿真结果分析通过仿真分析,可以得出驾驶室内部各点的噪声水平、频率特性及传播路径等信息。
这些信息对于后续的结构改进具有重要的指导意义。
三、矿用自卸车驾驶室结构改进途径与方法1. 优化驾驶室结构设计通过对驾驶室结构进行优化设计,可以有效地降低噪声传播和反射。
例如,采用双层密封结构、增加隔音材料等措施,以减少噪音的传播和反射。
2. 改进发动机及机械部件布局将发动机及机械部件布局进行合理调整,以降低其产生的噪声。
例如,采用隔音罩、减震装置等措施,以减少发动机和机械部件噪音的传播。
3. 增加降噪装置在驾驶室内安装降噪装置,如隔音板、吸音棉等,以进一步降低噪音水平。
同时,对于风噪较大的部位,可采取封闭或导流措施,以减少风噪的影响。
四、结构改进实施及效果评估1. 实施改进方案根据仿真分析和结构改进途径与方法,制定具体的实施计划。
在实施过程中,需注意各部件的协调性和整体性能的保持。
2. 效果评估对实施改进后的矿用自卸车驾驶室进行实际测试,评估其降噪效果和整体性能。
通过对比改进前后的数据,分析改进措施的有效性。
内燃机与配件0引言近年来,随着国家经济的高速发展,基建项目的数量不断增加,随之而来的工程作业量也不断攀升,工程车辆的使用愈加广泛。
工程矿用车作为非道路用车,其外形结构尺寸较大。
而驾驶室作为工程作业人员的重要工作场所,是矿用车辆的关键总成。
由于矿用车辆长期在不平路面工作,其作业环境较为恶劣且负载变化极为频繁,导致矿用车的振动舒适性及安全性较差[1-3]。
因此研究矿用车驾驶室与外界激振频率产生动态干扰的情况,优化并改善矿用车驾驶室的动态特性具有较高的工程价值和实际意义。
本文基于振动理论,在矿用车驾驶室三维模型的基础上应用有限元软件构建了驾驶室的有限元模型,通过求解器的仿真运算对矿用车驾驶室的低阶模态进行分析,获取表征动态特性的数值模态参数,并从驾驶室模态振型和低阶固有频率角度构建矿用车驾驶室的模态评价体系。
同时,针对该矿用车驾驶室存在的振动舒适性问题:一阶整体扭转频率与发动机怠速爆发频率接近,对驾驶室主要部件进行以板厚为基础的频率和质量灵敏度分析。
在灵敏度分析的基础上,确定出对驾驶室模态频率和质量的敏感件,并通过结构的板厚优化方法对驾驶室动态特性进行优化,在不增加矿用车驾驶室整体质量的基础上实现一阶整体扭转频率的提高,改善驾驶室的振动舒适性,提高矿用车的安全可靠性,并为其他工程车辆的研发设计提供参考。
1驾驶室有限元分析1.1有限元模型构建本文研究对象的三维模型图如图1所示,为偏置式宽体矿用自卸车驾驶室。
由于驾驶室涵盖数量众多的结构件、覆盖件以及部分内外饰件和附件,同时存在的翻遍、小孔以及开口较多,结构较为复杂。
这些结构对驾驶室模态特性分析的影响较小,但对有限元模型网格划分和网格质量以及计算分析的经济性影响较大[4]。
因此,在不影响驾驶室整体结构力学特性的基础上对原有模型进行简化处理,删减对整体刚度影响较小的相关附件和功能件,简化结构上的一部分小尺寸构件,保留驾驶室结构件和覆盖件,简化处理后的模型如图2所示。
《矿用自卸车驾驶室内部噪声仿真与结构改进》篇一一、引言随着科技的不断进步,矿用自卸车已成为矿业工程中的重要装备。
然而,矿用自卸车在运行过程中,驾驶室内部往往会产生噪声,这直接影响到驾驶员的舒适性和工作效能。
因此,对矿用自卸车驾驶室内部噪声的仿真研究及结构改进显得尤为重要。
本文旨在通过仿真分析驾驶室内部噪声的来源,并提出相应的结构改进措施,以降低驾驶室内部噪声水平,提高驾驶员的工作环境质量。
二、矿用自卸车驾驶室内部噪声仿真1. 噪声来源分析矿用自卸车驾驶室内部噪声主要来源于发动机噪声、风噪、机械部件摩擦噪声以及驾驶室结构振动噪声等。
其中,发动机噪声是主要噪声源,风噪和机械部件摩擦噪声次之,而驾驶室结构振动噪声则受驾驶室结构特性和车辆行驶状态影响。
2. 仿真方法为准确模拟矿用自卸车驾驶室内部噪声,可采用有限元分析方法、边界元方法以及统计能量分析方法等。
这些方法可以通过建立数学模型和物理模型,对驾驶室内部噪声进行预测和分析。
同时,可利用实验手段,如声学测量、声源识别等,验证仿真结果的准确性。
三、驾驶室结构问题分析通过对矿用自卸车驾驶室进行仿真分析,发现其结构存在以下问题:1. 驾驶室密封性差,导致风噪较大;2. 驾驶室内部结构布局不合理,导致声波在驾驶室内多次反射,加剧了噪声的传播;3. 驾驶室与发动机等主要噪声源之间的距离过近,使得驾驶员难以避免发动机噪声的干扰。
四、结构改进措施针对上述问题,提出以下结构改进措施:1. 优化驾驶室密封性能,减少风噪的传播;2. 调整驾驶室内部结构布局,合理设置吸声材料和隔音板,降低声波在驾驶室内的反射和传播;3. 增加驾驶室与发动机等主要噪声源之间的距离,采用隔音材料和隔音结构,减少发动机噪声对驾驶员的影响。
五、改进效果评估经过结构改进后,对矿用自卸车驾驶室内部噪声进行再次仿真分析和实验验证。
结果表明,改进后驾驶室内部噪声明显降低,驾驶员的工作环境得到显著改善。
同时,驾驶员的舒适性和工作效能也得到了提高。