文档介绍：模态分析在摩托车减振工作中的应用
天津内燃机研究所
第一研究室
模态分析
●模态是指结构在各频率下的动态响应
●研究结构动态特性有两种途径:
*有限元模态分析
*实验模态分析
●有限元模态分析是指通过确定的结构形状,设定的边界条件和材料特
性把结构的质量分布,刚度分布和阻尼分布分别用相应的矩阵表示并
以此确定系统的模态参数
●实验模态分析是指根据结构上测量点的动态输入力和输出响应数据估
计系统的频响函数,根据频响函数确定结构的模态参数.
下面以摩托车降振工作为例分别介绍两种模态分析过程
有限元模态分析过程
有限元分析结果可以用来指导结构设计和修改,对结构设计和修改方案
进行预测
这是为某厂家进行摩托车减振工作的摩托车车架
车架模型
有限元模态分析过程
该车架有限元分析模型:
●有限元分析模型
—18276个壳单元,18912个节点
—1381个管单元,1392个节点
●材料属性
—材料弹性系数:196GPa
—泊松比:
—材料密度:7800kg/m3
●连接处用刚性元模拟焊点
有限元模态分析过程
有限元分析模态动画示例如下:
一阶振型,
二阶振型,
有限元模态分析过程
有限元分析模态动画示例
三阶振型,
四阶振型,
有限元模态分析过程
●从各阶振型动画可以看出,车架的振动形式主要表现为车架上部纵梁的弯曲
和扭转
●很明显车架的振动形态是由车架刚度不足引起
●根据有限元分析结果,我们组织了5种旨在增加车架刚度的改进方案,通过有
限元计算预测发现其中方案1的效果最理想.
改进方案1如下图所示
有限元模态分析过程
改进方案1
其它方案不再一一介绍
有限元模态分析过程
方案1有限元预测结果
一阶振型:
二阶振型:
有限元模态分析过程
方案1有限元预测结果
三阶振型:
四阶振型: