文档介绍：本章节主要内容:
问题描述
问题分析
操作步骤
本节小结
在车辆设计中,副车架作为车身主要质量的直接承载体,在工程应用中承受多种复杂载荷,如承载卸料时举升作用产生的集中力与满载时传递全部受力到主车架,是决定整车寿命的关键结构部件,如图所示。车架工作时产生的振动,会加速某些零部件的损坏,影响整体性能的发挥,增加运营与维护成本,因此对副车架进行模态分析,对其模态参数进行识别,对进行整车动力性能分析,降低整车振动,减少部件的疲劳失效有着重要的作用。
工况条件
车架由钢结构件焊接而成,使用Steel材料,约束工况按照副车架安装到车辆主车架上的实际情况进行设定(副车架纵梁与主车架的联接设计通常采用U形夹紧螺栓或联接支架联接,使副车架与主车架纵梁紧密贴合,以发挥其增强作用),重点考察多个部件装配在一起的车架系统模态参数,要得到该车架的自由模态参数(前10阶)及该车架在工作状态下的模态参数(前4阶),具体计算工作如下所述:
(1)计算车架系统(焊接联结)自由条件下的结构模态(前10阶)
(2)计算车架系统(焊接联结)约束工况下的结构模态(前4阶)
问题分析
在第8章实例中介绍了单个零部件的模态分析方法与思路,本章与上一章不同之处是分析的对象不再是单个零部件,而是由若干个零部件按照某种装配关系装配在一起的装配体,本章实例中使用的装配关系为粘结,主要模拟各个部件焊接在一起的效果,如果部件间存在滑移,需要接触关系中定义摩擦系数并设定非线性接触参数;
结构的模态频率只和它的质量与刚度有关,在几何尺寸、材料属性确定的情况下,影响结构模态频率的只有刚度,一般来说与材料的弹性模量、部件间的接触关系、所受的约束等因素有关,这些因素的改变会改变结构的模态参数。目前NX中还不能计算施加预应力或预载荷条件下的结构模态,读者分析实际项目时要注意模态分析的使用范围。
操作步骤
结构自由模态的求解
建立副车架系统的FEM模型
创建FEM的仿真模型
自由模态解算参数的设置及求解
自由模态结果分析
结构自由模态的求解
在三维建模环境中打开文件夹路径:Book_CD\Part\Part_CAE_Unfinish\Ch09_Frame,打开文件Truck ,窗口中出现如图所示车架装配主模型。
(1)建立副车架系统的FEM模型
1)依次左键单击【开始】和【高级仿真】,在【仿真导航器】窗口分级树中单击【Truck 】节点,新建FEM,并进行其他操作;单击【确定】按钮即可进入了创建副车架系统FEM模型的环境,注意到仿真导航器的窗口分级树中,出现新增加的仿真数据节点,
设置相关参数
单击确定
仿真导航器新增节点
2)指派材料
单击工具栏中的【指派材料】图标,弹出【指定材料】对话框;
设置相关参数
单击确定
3)创建物理属性
单击工具栏中的【物理属性】图标,弹出【物理属性表管理器】对话框
单击【创建】
选择材料
单击【确定】
4)网格属性定义
单击工具栏中的【网格收集器(俗称为:网格属性定义)】图标,弹出【网格捕集器】对话框
单击【确定】