文档介绍：Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
排气系统挂钩动、静刚度有限元分析
金标史建鹏陈赣
东风汽车公司技术中心
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Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
排气系统挂钩动静刚度有限元分析
FEA of Static and Dynamic Stiffness
for the Exhaust System Hitch
金标史建鹏陈赣
(东风汽车公司技术中心)
摘要:在汽车运行过程中,发现排气挂钩与车体相连接处发生撕裂。针对该问题,本文利
用 HyperWorks 软件对新旧方案进行建模,然后对排气系统挂钩进行动、静刚度对比分析,
这一分析结果可为设计人员提供参考。
关键词:动刚度;有限元分析
Abstract: There exists crack at the connection between exhaust system hitch and car
body during the driving. Two cases were created with the software HyperMesh in this
paper, for the problem. The static and dynamic stiffness for exhaust system hitch were
analyzed respectively. The results provide a reference for designers.
Key words: dynamic stiffness, finite element analysis
1 前言
车身和底盘相连接的关键部位,需要其在汽车运行时能承受一定的载荷,因此,为了能
够满足车辆运行的要求,需要这些部位的局部动刚度满足一定的目标值要求。
动力分析在两个方面明显不同于静力分析:一是载荷随时间变化,二是时间变化的载荷
引起响应(位移、速度、加速度、应力及应变等)也是随时间变化的,这些随时间变化的特
性使得动力分析较之静力分析更为复杂,也更符合实际。
该排气挂钩系统是由两个挂钩和一个吊耳组成,与排气系统相连接的一边为主动挂钩,
与车体相连的为被动挂钩。针对某轿车在运行过程中挂钩与车体地板连接处出现撕裂现象,
利用 HyperWorks 软件进行静、动刚度分析,为设计人员提供理论依据。本文中所用到的动
态分析方法为模态频率响应算法。
2 动刚度计算理论与方法
静刚度一般用结构在静载荷作用下的变形多少来衡量,动刚度则是用结构在动态载荷作
用下的变形多少来衡量,与结构振动的频率有关。由于静刚度比较易懂,所以本文仅对动刚
度计算理论与方法进行介绍。挂钩的刚度对于保证隔振效果非常重要,而且由于排气系统的
激振频率是变化的,所以有必要考察不同频率下的挂钩刚度,即动刚度。求解某位置的动刚
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度,首先进行源点导纳分析(Input Point I