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HyperMesh在车辆传动箱模态分析中的应用研究

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-10-23 编辑:成功

一,简介

系统模态参数中的模态频率,模态阻尼和模态信息对于系统的动力分析和结构的优化设计具有重要的现实意义。常用的实验分析方法是实验模态分析和计算模态分析。但是,在实际操作过程中,由于实验设备和实验时间的限制,实际操作通常会有一定的困难,在测量实验数据的数量和实验数据的准确性上很难获得准确的结果。加工,直接导致设计阶段的困难。由于将虚拟样机技术的虚拟实验方法应用于履带式汽车零件的模态参数测量,因此该方法可为设计阶段方案的优化提供指导,从而节省产品开发时间并减少设计成本。成本。因此,研究和探索箱形零件的模态参数及其在虚拟环境中的应用具有重要的意义。本文以履带车辆变速器的设计为例,以HyperMesh为预处理软件对有限元网格进行划分,然后对箱体进行模态分析,为箱型的设计与改造提供技术支持。盒子。

2.箱体有限元模型的建立与模态分析

1.建立变速箱箱体的有限元分析模型。

首先,根据变速箱壳体的结构尺寸,建立了变速箱壳体的三维实体模型。 HyperMesh网格划分软件用于将传动箱的实体模型除以有限元网格。盒子的材料由铝合金制成,密度为2.66e33kg m,泊松系数为0.31,杨氏模量为7.7e72N m。强度极限为176.4 MPa。整个机柜计划分为个四面体单元和节点。在该实验中,必须考虑有限元模型与驱动轴之间的支撑连接,即要考虑柔性体模型与刚体模型之间的连接。轴承和箱体支架连接到变速箱的每个轴上,并且在有限元模型中应用了多点约束(MPC)以模拟轴承架。其中,实验中不兼容单元之间的载荷传递可以受到多点约束的作用,因此代表了一些特定的物理含义,例如刚性连接,铰接,滑动等。虚拟杆单元可以建立在储罐有限元模型轴孔的中心。

三,结论

由于在实验中将箱子固定在车辆变速箱的底部甲板上,并且在实验中将内齿轮传动系统连接至发动机输出和变速机构的输入轴,因此不可避免地会产生外部振动激励实验数据。在实验中,一旦盒子本身的频率与其接收到的激励频率一致,就在此前提下发生共振,并且在实验阶段无法避免这种现象。否则,使用盒子会大大影响机柜的寿命和可靠性。这种影响将直接导致整个系统无法正常工作。

数据中的数据表明,由于重型汽车发动机的正常工作速度在1000-2000 r/min的范围内,因此基本频率在16.7 Hz至33.3 Hz之间,并且每个齿轮的啮合频率换档机构为:第一档倒档为296 Hz,第二档为494 Hz,第三档为592 Hz,第四档为691 Hz,第五档为802 Hz。当车辆行驶在崎terrain的地形上时,产生的激励通常不会超过100 Hz。观察实验数据,可以得出结论,本文分析的变速箱的一阶固有频率与变速机构的五档啮合频率在一定范围内一致。因此,当车辆以五速行驶时,变速箱很可能与变速系统产生共振,从而影响其使用的可靠性。分析结果表明,变速箱壳体的设计存在一定缺陷,需要进一步改进以使固有频率避免外部激励频率和换挡机构固有频率。

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