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汽车轮毂模态分析汽车轮毂模态分析是指对汽车轮毂进行模态建模和分析,通过分析车轮毂的固有频率和振型,可以了解车轮毂的结构特性和振动特性,为轮毂的设计和优化提供参考依据。
汽车轮毂是连接车轮和车身的关键组件,它承受着车辆的整个重量和转动力矩,因此必须具备较高的强度和刚度。
同时,汽车在行驶过程中,车轮与地面之间会产生较大的冲击和振动,为了保证车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性,轮毂还需要具备合适的振动特性。
汽车轮毂的模态分析可以通过有限元方法进行。
首先,将轮毂的几何形状和材料信息输入有限元软件,建立起轮毂的有限元模型。
然后,通过求解有限元模型的特征值问题,得到轮毂的固有频率和振型。
固有频率是指在某一特定激励下,轮毂自身振动的频率。
它取决于轮毂的几何形状、材料性质和边界条件等因素。
固有频率越高,说明轮毂的刚度越大,抗振能力越强。
在实际应用中,为提高车辆的行驶稳定性,轮毂的固有频率通常应大于车轮经常发生的振动频率。
振型是指轮毂在振动过程中的形变模式,通过分析轮毂的振型,可以了解轮毂不同位置的应力分布情况。
根据振型的分布,可以判断出哪些位置的应力集中,从而指导轮毂的优化设计。
比如,在设计轮边形状时,可以通过模态分析找到一个合适的轮边形状,使得轮边上的应力能够得到更好的分散。
轮毂模态分析的结果通常会得到一系列特征值和特征向量,其中特征值对应轮毂的固有频率,特征向量对应轮毂的振型。
特征向量包含了每个节点的位移信息和形变信息,它们是轮毂振动的关键特征。
有了轮毂的模态分析结果,可以进一步进行结构优化。
比如,通过调整轮毂的材料或改变其几何形状,可以提高轮毂的固有频率,从而提高车辆的行驶稳定性。
同时,可以根据振型的分析结果,局部增加材料或改变结构形式,以减小轮毂上的应力集中程度,从而提高轮毂的寿命和可靠性。
总之,汽车轮毂模态分析是汽车设计和优化中的重要环节,通过分析轮毂的固有频率和振型,可以了解轮毂的结构特性和振动特性。
这为轮毂的优化设计提供了理论基础和指导。
汽车轮毂知识[lún gǔ]轮毂•轮毂又叫轮圈、轱辘、胎铃,是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。
轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。
轿车的轮毂轴承过去最多的是成对使用单列圆锥滚子或球轴承。
随着技术的发展,轿车已经广泛的使用轿车轮毂单元。
轮毂轴承单元的使用范围和使用量日益增长,已经发展到了第三代:第一代是由双列角接触轴承组成。
第二代在外滚道上有一个用于将轴承固定的法兰,可简单的将轴承套到轮轴上用螺母固定。
使得汽车的维修变的容易。
第三代轮毂轴承单元是采用了轴承单元和防抱刹系统相配合。
轮毂单元设计成有内法兰和外法兰,内法兰用螺栓固定在驱动轴上,外法兰将整个轴承安装在一起。
轮毂类型•轮毂又叫轮圈。
根据不同车型的特征和需求,轮毂表面处理工艺也会采取不同的方式,大致可分为烤漆和电镀两种。
•普通车型的轮毂在外观上考虑的较少,散热性好是一项基本要求,工艺上基本采用烤漆处理,即先喷涂然后电烤,成本比较经济而且颜色靓丽、保持时间长久,即使车辆报废了,轮毂的颜色依旧不变。
很多大众车型轮毂表面处理工艺都是烤漆,如桑塔纳2000、夏利俊雅、时代骄子、东南菱帅或是本田奥德赛。
一些时尚前卫、动感十足的彩色轮毂运用的也是烤漆技术。
这类轮毂价格适中,规格齐全。
•电镀轮毂又分电镀银、水电镀和纯电镀等类型。
电镀银和水电镀轮毂虽然色泽鲜亮生动,但是保持时间较短,所以价格相对便宜,为很多追求新鲜感的年轻人所喜欢,市场价格在300元-500元之间。
纯电镀轮毂,如上海通用产的大别克GL8原厂配套的就是纯电镀轮毂,色泽保持时间长久,可说是质优价高。
中高档轿车如广本、奥迪多选用纯电镀轮毂,价格大约800—900元。
轮毂分类市场上的轮毂按照材质可以分为钢轮毂和合金轮毂两大类,两者各有利弊。
钢质轮毂最主要的优点就是制造工艺简单,成本相对较低,而且抗金属疲劳的能力很强,也就是我们俗称的便宜又结实。
但钢质轮毂的缺点也相对比较突出就是外观丑陋(可以说没什么外观可言),重量较大(相同的轮毂钢材质要比铝合金材质重很多),惯性阻力大,散热性也比较差,而且非常容易生锈。
技术创新 57基于ANSYS 的汽车轮毂模态分析◊三明医学科技职业学院吴文群 翁振斌轮毂是车辆承载的重要安全部件,由轮辎和轮辐两个部分组成。
行驶过程中,汽车轮毂路面不同幅值、不同频率的激励而受到不同类型的作用力,高速旋转的轮毂直接影 响车辆的平稳性、和操纵性。
以某品牌家用小轿车铝合金材质轮毂为研究对象,利用UG 软进行三维建模,然后利用ANSYS 软件对三维模型进行网格划分和模态分析,获得六阶振动频率,将获得的振幅频率与发动机转速振动频率和路面激励频率进行对比,从而验 证结构的合理性。
轮毂是车辆承载的重要安全部件。
行驶过程中,汽车轮毂承受来自路面不同幅值、不同频率的激励除受垂直力外,还受 因车辆起动、制动时扭矩的作用,转弯、冲击等来自多方向的不规则受力。
高速旋转的轮毂直接影响车辆的平稳性、和操纵 性%随着国民家用轿车保有量的逐年猛增,人们对汽车的安全性和美观度需求也是不断的提高,因而,对家用汽车轮毂要求 尺寸精度高、不平衡度小、质量轻、高耐疲劳性、足够的刚度和弹性并且大方美观。
如何实现轮毂的高要求是一个技术人员 长期研究的过程,利用ANSYS 软件对汽轮毂毂运动过程进行模态分析,对比轮毂在自由状态下的固有频率和模态振型,对防 止轮毂由于振动造成变形或损坏等现象和优化轮毂参数具有重 要的工程应用价值。
1建立几何模型轮毂是在轮胎以及车轴间承受载荷的部件,一般情况下, 由轮網和轮辐两个部分组成%本文以某品牌家用小轿车铝合金材质轮毂为研究对象,轮網和轮辐的厚度分别为2 mm 和3 nrn,都属于薄壁构件。
铝合金材质轮毂重量较轻,惯性阻力小,制 作精度高,在高速转动时的变形小,惯性阻力小,有利于提高汽车的直线行驶性能,减轻轮胎滚动阻力,从而减少了油耗。
同时合金材质的导热性能又是钢的三倍左右,散热性好,对于车辆的制动系,轮胎和制动系统的热衰减都能起到一定的作 用葺该轮毂轮辐的材料是A356,具体参数见表1。