混凝土搅拌运输车副车架结构模态分析.pdfVIP

2015年 3月 机械设计与制造工程 Mal．2Ol5 第44卷 第3期 MachineDesignandManufacturingEngineering Vo1．44 No．3 DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2015．03．003 混凝土搅拌运输车副车架结构模态分析 李金伟 ，朱龙龙 ，付祥云 ，刘大维 (1．青岛大学 机电工程学院，山东 青岛 266071) (2．南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266111) (3．中国重汽集团青岛重工有限公司，山东 青岛 266031) 摘要：车架结构模态是影响车辆结构动态特性的主要因素，采用有限元方法是获得车架结构模态 的简便有效的方法。应用HyperMesh有限元分析软件计算某后卸料混凝土搅拌运输车副车架结 构模态，同时进行车架结构模态实验，验证有限元模态计算结果的正确性。结果表明，有限元模 态计算得到的副车架前8阶模态频率与实验测得的副车架前8阶模态频率最大相对误差为 8．66％，所建立的后卸料混凝土搅拌运输车副车架结构有限元模型，可为今后副车架结构动态特 性的改进提供有效的分析模型。 关键词：混凝土搅拌车；副车架；有限元；模态试验；模态参数 中图分类号：U463．324 文献标识码 ：A 文章编号：2095—509X(2015)03—0012—04 后卸料混凝土搅拌运输车主要包括汽车底盘 纵梁焊接连接 ，前台、后台和拉筋与副车架纵梁焊 和混凝土搅拌专用装置等部件 。其 中副车架是连 接连接 ，人字梯与后台焊接连接 ，主车架与副车架 接汽车底盘和混凝土专用装置的关键部件。混凝 的连接方式为 U型螺栓连接。 土搅拌运输车正常使用过程 中，副车架不仅起着支 撑搅拌筒的作用，还要承受各个传动部件产生的振 动载荷 ，而且因路面不平整而产生的随机动载荷也 会对副车架的性能有一定的影响。为了避免副车 架结构在各种振动源的激励下引起共振 ，造成结构 破坏，需要研究副车架结构的固有频率特性，以降 低副车架在正常使用过程中所存在的安全隐患。 图1 混凝土搅拌运输车副车架 通过模态分析可以获得结构的振型、固有频率 等模态参数 。在汽车车架或车身动态性能研究中， 采用Pro／E三维软件建立副车架实体模型，将 大多采用有限元模态分析或试验模态分析方法来 各个零部件 以IGES格式保存，最后将实体模型导 入有限元分析软件 HyperMesh进行网格划分。经 辨识汽车的结构动态性能 ¨ 。本文将这两种方 过前处理之后的副车架有限元模型如图2所示 ， 法结合使用，对后卸料混凝土搅拌运输车副车架结 构的模态属性进行深入研究，为副车架的改进设计 提供依据。 1 副车架结构模态有限元分析 1．1 副车架结构的有限元模型建立 后卸料混凝土搅拌运输车副车架实际结构 (图1)，主要包括2根主纵梁和4根横梁 ，横梁与 图2 副车架有限元模态分析模型 收稿 日期 ：2015一Ol一27 基金项 目：山东省科技厅资助项 目(2011YD03106) 作者简介：李金伟 (1988一)，男，山东 日照人，青岛大学硕士研究生，主要研究方向为车辆动态模拟仿真技术。 · 12 · 2015年第3期 李金伟 ：混凝土搅拌运输车副车架结构模态分析 表 1 副车架试验与有限元计算模态分析结果对 比 限元建模方法的可行性。所建立的后卸料混凝土 搅拌运输