汽车后扭力梁结构的模态分析

梁壳组合结构的有限元合理建模

２　梁壳组合结构的有限元建模２．１　单元类型的选择对于需要混合使用多种类型单元的梁壳组合结构而言，为了在不同类型的单元间实现无缝连接，保证相互间载荷传递的正确性，根据所分析问题的要求选择合适的单元类型是非常重要的。要实现这一点，最基本的就是要保证所选梁单元和壳单元具有相同的结点自由度类型及数量，进一步的，对于一些特殊类型的结构保证单元具有相同的阶次或相近的形函数形式也是非常重要的。此外，为了保证加强板的作用能被充分考虑，加强板需要用多个单元离散，与之焊接的梁也相应的需要划分多个单元，这可能导致最终的梁单元为深梁，此时就应考虑选用计及剪切变形影响的梁单元。ＡＮＳＹＳ提供了多种用于梁、壳建模的单元类型，以满足不同分析场合的要求。由于工程机械结构的重要性，在设计时不需要考虑其塑性的扩展和利用、其始终处于弹性阶段，因此对梁构件可选用ＢＥＡＭ１８８单元类型、壳体构件可选用ＳＨＥＬＬ４３单元类型。ＢＥＡＭ１８８单元与ＳＨＥＬＬ４３单元均为一次单元，每个单元结点均有６个自由度：三个平动自由度（ｕｘ，ｕｖ，ｕｚ）和三个转动自由度（θｘ，θｖ，θｚ），可以保证受力的正确传递。Ｓｈｅｌｌ４３单元考虑了剪切变形的影响，适合于中等厚度的壳体建模。Ｂｅａｍ１８８单元是Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁单元，采用如下形式的形函数：（１）式中：ｕｉ—某方向位移场；ｓ—ｕｉ方向的自然坐标；梁壳组合结构的有限元合理建模王强贵州交通职业技术学院５５０００８１　引言在当前实际应用的工程结构中，出于结构形式、连接条件、承载要求等方面的考虑，很多工程结构都采用梁壳组合结构的形式作为各种外加载荷的支撑件，如工程机械领域的港口起重机、动臂式塔机等的桁架吊臂往往在臂头和臂根焊接钢板以局部加强。此外，为了分析的需要或简化建模与计算，也往往将一些纯板壳焊接结构作为梁壳组合结构进行分析。对梁壳组合结构进行力学分析以保证其强度和刚度满足使用要求是设计中必不可少的一环。显然要获得此类结构的理论解析解几乎是不可能的，在工程实际中往往要借助于有限元方法。有限元分析中最重要的步骤是有限元模型的建立和约束、载荷的施加，后者需要满足特定行业设计规范的要求，有一定的程式可循，而针对此类结构的特点，快速、合理建模问题还少有谈及。因此，本文以当前应用较为广泛的通用有限元软件ＡＮＳＹＳ为平台，探讨复杂梁壳组合结构有限元模型的快速、合理建模方法及在建模过程中应注意的问题，对同类结构的有限元建模提供一些可供借鉴的有益经验。ｕｉＩ、ｕｉＪ—ｕｉ方向的单元始、终结点位移。与Ｅｕｌｅｒ－Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ梁相比，其计入了剪切变形对梁弯曲的影响，适合于短粗梁的有限元建模。２．２　有限元模型的建立ＡＮＳＹＳ提供了两种建模方式：一是首先建立结构的几何模型，通过对几何模型进行有限元网格离散而获得有限元模型；二是首先生成结点，随后由结点直接生成单元而获得有限元模型。至于具体使用何种建模方式或综合使用此两种建模方式应依据结构的实际情况灵活决定。工程机械等领域中的梁壳组合结构往往以梁为主要承载构件，板壳仅起局部加强作用。有限元方法中的梁单元属线单元，当使用二结点线性梁单元时，其有限元模型的几何表现为一条直线，通常在其形心轴线位置上建立有限元模型。在梁壳组合结构中，梁是主要构件，且需要与其它构件相连，因此在其有限元建模时位置不能改变，即仍应按其形心轴线建模；板壳属附属构件，在对其进行有限元建模时，由于壳体构件需要使用许多单元离散，而通过结点生成单元的方式逐一生成这些单元无疑将非常烦琐，尤其是当加强板较多时，因此对壳体应采用第一种建模方式。综合上述分析，工程机械中复杂梁壳组合结构的有限元建模有两种方法，本文通过图１（ａ）中所示结构为例加以说明，图中两根梁之间焊接了一块加强板，在此假设梁为圆管（工程机械的此类结构中的梁大部分为圆管，对其它截面形式的梁建模方法基本相同）。第一种建模方法的步骤如下：（１）在梁的形心线和加强板的中平面位图３港口起重机桁架吊臂的有限元模型和分析结果图１梁壳组合结构几何模型和有限元模型示意图图２梁壳组合结构及其有限元模型

汽车轮毂加工工艺分析

汽车轮毂加工工艺分析摘要：文章通过对商用车轮毂零件的机加工工艺及路线设计等内容的分析，详细讨论了汽车轮毂从毛坯到成品的机械加工工艺过程，并制定了相应的机械加工工艺规程，对轮毂的加工工艺进行了探讨与分析，以供各位参考。关键词：汽车轮毂；零件；机加工工艺近几年来，随着经济的发展，我国的商用车越来越得到更广泛的应用，轮毂作为汽车底盘的一个关键件，汽车在行驶过程中轮毂作旋转运动，内孔装有轴承起到了支撑车辆的作用。轮毂的材质、加工尺寸、形位公关的控制是车辆在使用中所要关注的问题。通过对轮毂的加工工艺进行分析，了解轮毂在尺寸控制方面的关键特性，对我们了解轮毂及使用上具有重要意义。 1零件分析 1.1零件的结构分析汽车轮毂属盘套类零件（如图1所示），零件的外表面为阶梯带凹槽、加强筋，内表面为阶梯孔，这个属于典型的盘套类零件，同时又具有轴类零件的特征，是以轮毂及上下端为主要加工表面，且有较高的尺寸公差和形位公差要求。 1.2零件的生产纲领及零件的生产类型在设计制造工艺路线时要考虑汽车轮毂是具有大批量生产的特点，所以要制定合格的工艺路线和合适的设备、刀具、量具、检具，来提高生产效率，降低生产成本，提高经济效益。 2工艺规程设计 2.1制定加工工艺路线加工工序名称见表1。本工艺路线的优点在于第3序，轮毂的内外轴承位、油封位、制动鼓安装止口位四者同轴度要求很高，技术要求为：↗0.05，本工艺路线，以工序集中的方式，将四者的形位公差要求在同一次装夹后，一次加工成型，有效减少多次定位引起形位公差误差。其余孔口倒角部份不在此工艺路线中列出。 2.2定位基准的选择确定加工工艺路线后，选择基准是工艺规程设计中的重要工作，选择正确与合理的基准，可以保证加工质量的一致性，提升加工效率，减少对工人技能水平的依赖。选择合适的基准必须从零件的加工精度、特别是加工表面的相互位置精

压电梁的模态分析

/facet,norml 压电梁的模态分析几何尺寸：梁的长度L1=300mm 宽度W=30mm 厚度H1=2mm 压电片长度L=50mm 宽度W=30mm 厚度H=1mm 采用pzt-5H压电陶瓷片模态分析结果一阶振型（f=23.144Hz）

二阶振型(f=137.52Hz) /prep7 ! PZT-5H 材料特性参数 mp,DENS,1,7700 ! 密度, kg/m**3 mp,perx,1,1700 ! 介电常数 mp,pery,1,1700 mp,perz,1,1470 tb,ANEL,1 ! 弹性劲度系数, N/m^2 tbdata,1,12.6E10,7.95E10,8.41E10 ! c11,c12,c13 tbdata,7,12.6E10,8.41E10 ! c11,c33 tbdata,12,11.7E10 ! c33 tbdata,16,2.30E10 ! c44 tbdata,19,2.30E10 ! c44 tbdata,21,2.35E10 ! c66 tb,PIEZ,1 ! 压电（应力）常数, C/m^2 tbdata,3,-6.5 ! e31 tbdata,6,-6.5 ! e31 tbdata,9,23.3 ! e33 tbdata,11,17.0 ! e15 tbdata,13,17.0 ! e15 !定义主结构的材料参数 mp,dens,2,7800 EX,2,209e9 nuxy,2,0.3 ! 定义压电复合梁几何模型(L=50mm W=30mm H = 1 mm) L=50e-3 W=30e-3 H =1e-3 !压电片几何尺寸L1=300e-3 H1=2e-3 !主结构几何尺寸 local,11 ! 建立下层局部坐标+Z 方向 local,12,,,,,,,180 ! 建立上层局部坐标-Z 方向 csys,11 ! 激活局部坐标系11 +y 方向 block,0,L1,0,W,O,H1 block,0,L,0,W,0,-H block,0,L,0,W,H1,H1+H vglue,all !将梁同压电片粘结et,1,solid5,3 !定义压电单元 et,2,solid45 !定义主结构单元 !采用映射划分网格连接相邻面 asel,s,loc,z,0 cm,CM_1,area cmplot,CM_1 accat,CM_1 asel,s,loc,z,H1 cm,CM_2,area accat,CM_2 !进行网格划分 LESIZE,ALL,5e-3, , , ,1, , ,1, mat,1 $ type,1 $ esys,11 !对下层压电片网格划分Vmesh,4 mat,2 $ type,2 $ esys,11 !对中间结构网格划分Vmesh,6 mat,1 $ type,1 $ esys,12 !对上层压电片网格划分vmesh,5

结构模态分析方法

模态分析技术的发展现状综述摘要：本文首先系统的介绍了模态分析的定义，并以模态分析技术的理论为基础，查阅了大量的文献和资料后，介绍了三种模态分析技术在各领域的应用，以及国内外对于结构模态分析技术研究的发展现状，分析并总结三种模态分析技术的特点与发展前景。关键词：模态分析技术发展现状 Modality Analysis Technology Development Present Situation Summary Abstract：This article first systematic introduction the definition of modality analysis,and based on modal analysis theory,after has consulted the massive literature and the material.Introduced application about three kind of modality analysis technology in various domains. At home and abroad, the structural modal analysis technology research and development status quo.Analyzes and summarizes three kind of modality analysis technology characteristic and the prospects for development. Key words：Modality analysis Technology Development status 0 引言模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。模态分析的过程如果是由有限元计算的方法完成的，则称为计算模态分析;如果是通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别来获得模态参数的，称为试验模态分析。通常，模态分析都是指试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此，模态分析是结构动态设计及设备故障诊断的重要方法。 1 数值模态分析的发展现状数值模态分析主要采用有限元法，它是将弹性结构离散化为有限数量的具体质量、弹性特性单元后，在计算机上作数学运算的理论计算方法。它的优点是可以在结构设计之初，根据有限元分析结果，便预知产品的动态性能，可以在产品试制出来之前预估振动、噪声的强度和其他动态问题，并可改变结构形状以消除或抑制这些问题。只要能够正确显示出包含边界条件在内的机械振动模型，就可以通过计算机改变机械尺寸的形状细节。有限元法的不足是计算繁杂，耗资费时。这种方法，除要求计算者有熟练的技巧与经验外，有些参数(如阻尼、结合面特征等)目前尚无法定值，并且利用有限元法计算得到的结果，只能是一个近似值。正因如此，大多数数学模拟的结构，在试制阶段常应做全尺寸样机的动态试验，以验证计算的可靠程度并补充理论计算的不足，特别对一些重要的或涉及人身安全的结构，就更是如此。 70 年代以来，由于数字计算机的广泛应用、数字信号处理技术以及系统辨识方法的发展 , 使结构模态试验技术和模态参数辨识方法有了较大进展，所获得的数据将促进产品性能的改进、更新[1] 。在硬件上，国外许多厂家研制成功各种类型的以FFT和

不懂扭力梁式半独立悬架

不懂扭力梁式半独立悬架，来看看，公道自在人心大7的后悬挂百度搜索————扭力梁式半独立悬架，是汽车后悬挂装置类型的一种，是通过一个平衡杆来使车轮产生倾斜，保持车辆的平稳。其工作原理是将非独立悬挂的车轮装在一根整体车轴的两端，这样当一边车轮运转跳动时，就会影响另一侧车轮也作出相应的跳动，使整个车身振动或倾斜。采取这种悬挂系统的汽车一般平稳性和舒适性较差，但由于其构造较简单，承载力大，该悬挂多用于载重汽车、普通客车和一些其他特种车辆上。详解悬架系统构造厚道减配应该看这里

车身和车轮是两个部件，要把它们融为一体才能带动汽车前进，连接车身和车轮的部件就是悬挂，我们在日常能看到各种悬架，那么这些悬架又有什么区别哪？下面我们就来共同了解一下。常见悬架类型悬架即是汽车车架与车轮之间的一切传力连接装置的总称。悬架用来连接车体和车轮，并用适度的刚性支撑车轮；吸收来自路面的冲击，提高乘坐舒适性；有助于行驶中车体的稳定，提高操纵性能悬架又分为非独立悬架和独立悬架。非独立悬架左右车轮运动相互干涉，接地性差。独立悬架是左右轮独立运动，车轮附着性能好。

1、双横臂式独立悬架

双横臂式独立悬架，在种悬架在空间容许的情况下可以高度的自由设计，并且很容易发挥这种悬架操纵稳定性和乘坐舒适性的特点。但这种悬架结构复杂，成本比较高，对空间要求比较高。奔驰B70已经属于目前装配双横臂前悬挂的最便宜的轿车了，采用类似悬架设计的车型还包括一些德系高档轿车。 2、麦弗逊式独立悬架

麦弗逊式独立悬架，这种悬架结构紧凑，其实它相当于简化了的双横臂悬架。目前市面上十有八九的车辆在前悬架上都是麦弗逊结构的。麦弗逊悬架的优势在于车轮跳动时前轮定位参数变化小，有良好的操纵稳定性，加上由于取消了上横臂，给发动机及转向系统的布置带来方便，道路适应能力强。缺点，就是行驶在不平路面时，车轮容易自动转向。3、多连杆式独立悬架

悬架系统运动校核

第一章悬架系统运动校核第一节概述悬架是现代汽车上的重要的大总成之一，他把车身（或车架）与车轮（或车轴）弹性的连接起来。它的主要作用是传递作用在车轮和车身（或车架）之间的力和力矩；缓和路面传递给车身（或车架）的冲击载荷。衰减由此给乘员或货物的震动，提高汽车的平顺性；保证汽车在不平路面上或载荷变化时有良好的运动特性，保证汽车操纵稳定性，使汽车有良好的高速行驶能力。发动机前置前轮驱动的乘用车（轿车或MPV），常采用麦弗逊式前悬架和拖曳臂或扭力梁后悬架。发动机中置后轮驱动的微型客车或微型货车，常采用麦弗逊式前悬架，钢板弹簧和整体车桥式后悬架。第二节悬架运动校核在汽车的行驶过程中，在车辆跳动极限和转向极限范围内，悬架运动件之间不能产生干涉，且保持一定的间隙，以保证汽车行驶的安全性及操纵稳定性。悬架运动校核术语的定义： 1、前悬架上跳极限前悬架上跳极限是指前限位块压缩1/2~2/3时的状态为准。轿车、小型客车推荐取1/2，SUV推荐取2/3。 2、前悬架下跳极限前悬架下跳极限是指前减震器活塞杆拉出最长长度0～1mm位置时的状态，其中所加的0～1mm为减震器活塞杆固定橡胶块在非悬挂质量作用下向下的变形量。 3、后悬架上跳极限后悬架上跳极限是指后限位块压缩1/2～2/3时的状态为准。轿车、小型客车推荐取1/2，SUV推荐取2/3。 4、后悬架下跳极限后悬架下跳极限是指后减震器活塞杆拉出最长长度0～2mm位置时的状态，其中所加的0～2mm为减震器活塞杆固定橡胶块在非悬挂质量作用下向下的变形量。 5、左转极限左转极限是指方向盘逆时针旋转至极限位置时，悬架所在位置。 6、右转极限右转极限是指方向盘顺时针旋转至极限位置时，悬架所在位置。下面已某轿车为例说明悬架运动校核的方法：麦弗逊式前悬架（如图1所示）运动校核主要是分析悬架在上跳左转极限、上跳右转极

汽车轮毂有限元分析

第二章理论基础与模型建立 2.1 有限元技术及UG软件 2.1.1 有限元法基本原理计算机辅助工程CAE(Computer Aid2ed Engineering) 指工程设计中的分析计算与分析仿真, 而有限元法FEM( FiniteElement Method) 是计算机辅助工程CAE中的一种, 另外CAE还包含了边界元法BEM(Boundary Element Method) 和有限差分法FDM( Finite Difference Method) 等。这几种方法各有其优缺点, 各有其应用领域,但有限元法的应用最广。有限元法是求解数理方程的一种数值计算方法，是将弹性理论、计算数学和计算机软件有机结合在一起的一种数值分析技术，是解决工程实际问题的一种有力的数值计算工具。有限元是一种离散化的数值方法。离散后的单元与单元间只通过节点相联系, 所有力和位移都通过节点进行计算。对每个单元选取适当的插值函数,使得该函数在子域内部、子域分界面上(内部边界) 以及子域与外界分界面(外部边界) 上都满足一定的条件。然后把所有单元的方程组合起来, 就得到了整个结构的方程。求解该方程,就可以得到结构的近似解。离散化是有限元方法的基础。必须依据结构的实际情况,决定单元的类型、数目、形状、大小以及排列方式。这样做的目的是将结构分割成足够小的单元,使得简单位移模型能足够近似地表示精确解【13】。因次它可以对各种类型的工程和产品的物理力学性能进行分析、模拟、预测、评价和优化,以实现产品技术创新, 故已广泛应用于各种力学、电学、磁学及很多结合学科领域; 同时, 由于它能够处理耦合问题, 使得其有更大的应用前景。你可以从专业的角度理解有限元:包括变分原理、等效积分和加权余量法等, 也可以从直观的意义上理解有限元: 把连续体划分为足够小的单元, 这些单元通过节点和边连接起来,通过选择简单函数(比如线形函数) 来近似表达位移或应力的分布或变化, 从而得到整个连续体物理量的分布和变化【14】。 2.1.2 有限元法分析过程所谓有限元法（FEA）基本思想是把连续的几何机构离散成有限个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，从而将连续体看作仅在节点处相连接的一组单元的集合体，同时选定场函数的节点值作为基本未知量并在每一单元中假设一个近似插值函数以表示单元中场函数的分布规律，再建立用于求解节点未知量的有限元方程组，从而将一个连续域中的无限自由度问题转化为离散域中的有限自由度问题。求解得到节点值后就可以通过设定

汽车扭力梁式后悬架系统的匹配设计-20130719

华晨汽车工程研究院汽车扭力梁式后悬架系统的匹配设计刘立峰（1），赵亮（2），张电（3）（1.2.华晨汽车工程研究院，沈阳3.辽宁曙光汽车集团，丹东）摘要：通过Benchmark分析建立设计目标，使用Altair软件进行剪切中心计算和刚强度模态分析，使用ADAMS软件建立柔性体扭力梁进行仿真分析，依据分析结果优化CAD设计方案，最后通过台架和道路试验对设计方案进行验证。关键词：扭力梁式后悬架，Benchmark，设计目标，剪切中心，Altair，ADAMS Matching Design of Rear Twist beam Suspension System of Vehicle Lifeng Liu（1），Liang Zhao（2），Dian Zhang（3） (Automobile Engineering Research Institute of Brilliance，SHENYANG 110141) Abstract: Establishing design target by the analysis of the Benchmark, completing the analysis of the shear center stiffness strength and modal with Altair software, Using ADAMS to establish twist beam flexible body model and complete the kinematics analysis, According to the analysis results to optimize the design of the structure, Finally verifying this design scheme by the bench test and road test. Keyword: Rear twist beam suspension, Benchmark, Design target, Shear center, Altair, ADAMS 引言: 扭力梁式悬架最早应用于1974年的大众海风牌汽车，历经近40年的改进设计，主体结构仍未发生本质性的变化，主要由承受侧向力矩、垂向载荷的横梁和左右可上下摆动的纵臂、弹簧托盘、减震器下支座、衬套安装套管焊合而成，通过弹簧、减震器、衬套来实现车轮与车身之间的柔性连接，达到支撑车身和减震的作用，左右车轮介于独立悬架的不直接相连与非独立悬架的刚性连接之间，故这种悬架也称为半独立悬架，横梁还兼起横向稳定杆的作用。优点：结构简单，零件少，成本低，占用空间小，可获得较大尾部空间，易于安装和拆卸，减震器和弹簧容易匹配，车轮定位变化小，轮胎磨损扭小，扭转梁式半独立悬架广泛应用在中小型前置前驱车的后悬架上，也有小型四驱车用扭转梁后悬架的例如：SUZUKI SX4。缺点：焊缝处存在较高的应力，对焊接工艺要求高，耐久性能差；后轴承载能力不高；左右车轮上下跳动时相互影响，舒适性有限；车轮定位设计自由度少，操纵稳定性改善不容易。图1 某车型后扭力梁总成小结：扭转梁后悬挂成本低、占用空间少，有利于营造宽敞的后排空间；固定的四轮定位参数、较少的橡胶衬套使其保养成本极低。调教得当的话，在良好路面非极限驾驶过程中，具有较好的舒适性和操控性，所以扭转梁式后悬挂非常适合城市中家用车及代步车使用。新款的速腾已经用扭力梁代替了多连杆后悬架，节省下来的成本，使用在配置升级、加大尺寸、内外饰品质提升上、造型换代，更容易吸引和打动用户。

ANASYS对带裂缝梁体的模态分析

ANSYS对带裂缝结构模态分析通过ANASYS 的计算可以有效的解决带裂缝实体梁的工况利用ANSYS可以对实体进行模态分析的特点，直接建立带裂缝实体梁模型，进行模态分析。取悬臂梁，梁尺寸为mm 200? = 400 ?， ? ? b2000 mm L mm h 取其弹性模量为2.13E10帕，泊松比为0.167，密度为2.5E-6千克每立方毫米，，取ANSYS计算得到开裂前的一阶自振频率为0.74257Hz。取裂缝位置为L L n ，利用实体楔形模拟裂缝，对实体梁进行如下分析：裂缝深度为h a n 1.裂缝宽度对模态的影响分别取裂缝宽度为0.02mm,0.04mm,0.2mm，考察裂缝宽度对梁模态的影响。设定裂缝位置分别为0.1,0.2,0.4,0.6,0.8设定裂缝深度分别为0.1,0.3,0.5分析结果如表1-1所示，其对比图如图1-1所示。从图表数据分析，得到如下结论：在允许裂缝范围内，裂缝的开裂宽度对结构的模态的影响可以忽略不计。 2.裂缝开裂位置对模态影响利用1中结论，取裂缝宽度为0.02mm，考察裂缝在上部开裂时是否与下部开裂时不同。结果如图1-1所示，可以看出与下部开裂时完全相同。因此，可以得到当结构几何尺寸固定时，在同一几何方向上的开裂位置不影响其模态。 3.第二条裂缝模态对比一条裂缝时的模态利用1,2中的结论，取两条均在梁底部的裂缝。第一条裂缝宽度为0.02mm,深度为0.1，位置分别为0.3,0.5,0.7；第二条裂缝宽度为0.02mm，深度分别为0.1,0.3,0.5，位置分别0.1,0.2,0.4,0.6,0.8。分析结果如表3-1。从图3-1可以看出，模拟值与试验值对照良好，可以说明此方法可行。从图3-2可以看出，单裂缝自振频率与完好梁自振频率比，同双裂缝自振频率与单裂缝自振频率比是非常接近的。即，再次开裂对结构前一状态的模态影响是基本相同的。综合1,2,3可以看出，采用实体建模直接构件裂缝的方法分析带裂缝的结构模态是完全可行的，但因为现阶段扩展有限元方法XFEM尚不完善，采用有限元方法建立裂缝又导致需要重新修改实体模型再剖分单元网格，而且，不论是裂缝

扭力梁式悬架

扭力梁式（又称拖曳臂式）半独立悬挂说完了独立式悬挂，我们再来说说非独立的，其中最有名，使用最广泛的当然就是扭力梁式（又称拖曳臂式）半独立悬挂。它是用一根粗大的扭力梁把左右两侧的纵向摇臂焊接在一起，这种悬挂的优点是结构简单，左右两侧车轮处所占用的空间很少，同时车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲应力，所以摩擦小，乘坐性佳。如果调校得当，可以用最少的成本和空间达到最好的效果，所以现在的小型车和紧凑型车多采用这种形式的后悬挂。

『典型的扭力梁式后悬挂』但这种悬挂形式也有显而易见的缺点：当一侧车轮跳动时，另一侧也会不可避免地收到影响，从而影响舒适性，而且无法提供精确的车轮定位。衡量一个扭力梁式后悬挂最直接的方法，就是看它的扭力梁是不是足够粗壮、足够结实。科鲁兹在刚接触科鲁兹时，我们一直以为它是国产后因为降低成本才将多连杆独立悬挂减配为扭力梁式半独立悬挂，直到看到国外的资料才知道它原本就是扭力梁的结构。不过话说回来，扭力梁也是分为三六九等的，而科鲁兹的扭力梁毫无疑问在紧凑型车中是相当出色的，弹簧也都是为运动而生。

● 标致307PSA集团一直在它的紧凑型车上坚持使用这种成熟而可靠的悬挂形式，并凭借这套系统驰骋WRC战场，可以说他们已经深谙此道，虽然是半独立结构，但已经做到相当优秀。但比较有意思的是，他们好像不愿意承认自己是标准的半独立结构，而非要加很多定语，并在最后说自己是独立的悬挂，可是

怎么跟福克斯、速腾的悬挂形式看起来那么得不一样呢？

汽车的独立悬架汽车的半独立悬架简单的说，见过架子车吧，两轮之间通过一个轴连接，这叫完全非独立悬挂现在常用的扭力梁就是连接两后轮的那根轴，但是它不是直接连在轮上，而是通过连接在其他连接件上，所以当一个后轮上下跳动时，对这根梁产生扭力，所以叫扭力梁。没有拖曳臂或其他连杆连接在扭力梁上，那么就没有什么扭力梁了，这根梁只能称之为连轴，有了拖曳臂或其他连杆连接到扭力梁，再连接到轮上，使得后轮的其中一个轮上下跳动时，通过拖曳臂再通过扭力梁来减少跳动，这样只有部分跳动传递到另一个轮上，所以叫半独立悬挂或非独立悬挂，也就是大家笑称的板车悬挂。东西都是有两面性的，扭力梁结构平稳性舒适性是要差一些，但是其结构简单，维修养护的费用相对于独立悬挂也低，而且最大的好处是占用空间少，看看福克斯的轴距，比朗逸大吧，后排空间能和朗逸比吗？看看帕萨特，同样是牺牲悬挂获得更大的后排空间，B级车里能和帕萨特比后排空间的寥寥可数吧，才会获得那么多官老爷们的订单，如果独立非独立悬挂的舒适性真的有天壤之别，那些官老爷们天天坐会感觉不到？帕萨特在政府的销量就证明了一般人根本是感觉不出独立非独立悬挂的区别的，把钱花在这个地方我不如要多几个气囊，多个esp呢现在销量比较好的车型朗逸、克鲁兹、新宝来、新领域等都是这种拖曳臂扭力梁半独立悬挂。第一种,横梁在bushing（衬套轴承）的中心,这个悬挂的表现跟独立的纯trailing arm是类似的. 第二种,横梁在bushing和轮子中间,在两边轮子平行的压缩时,bushing就是简单的转心,在侧倾时,因为instant axis在平面看是斜交的,这个悬挂跟独立的 semi-trailing arm的特性类似. 第三种,横梁是在轮子中心,为了保证轮子不侧向移动,必须加一个panhard bar来

模态分析意义

模态分析意义模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模态分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。通常，模态分析都是指试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。机器、建筑物、航天航空飞行器、船舶、汽车等的实际振动千姿百态、瞬息变化。模态分析提供了研究各种实际结构振动的一条有效途径。首先，将结构物在静止状态下进行人为激振，通过测量激振力与胯动响应并进行双通道快速傅里叶变换（FFT）分析，得到任意两点之间的机械导纳函数（传递函数）。用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合，识别出结构物的模态参数，从而建立起结构物的模态模型。根据模态叠加原理，在已知各种载荷时间历程的情况下，就可以预言结构物的实际振动的响应历程或响应谱。近十多年来，由于计算机技术、

FFT 分析仪、高速数据采集系统以及振动传感器、激励器等技术的发展，试验模态分析得到了很快的发展，受到了机械、电力、建筑、水利、航空、航天等许多产业部门的高度重视。已有多种档次、各种原理的模态分析硬件与软件问世。在各种各样的模态分析方法中，大致均可分为四个基本过程：（1）动态数据的采集及频响函数或脉冲响应函数分析1）激励方法。试验模态分析是人为地对结构物施加一定动态激励，采集各点的振动响应信号及激振力信号，根据力及响应信号，用各种参数识别方法获取模态参数。激励方法不同，相应识别方法也不同。目前主要由单输入单输出（SISO）、单输入多输出（SIMO）多输入多输出（MIMO）三种方法。以输入力的信号特征还可分为正弦慢扫描、正弦快扫描、稳态随机（包括白噪声、宽带噪声或伪随机）、瞬态激励（包括随机脉冲激励）等。2）数据采集。SISO 方法要求同时高速采集输入与输出两个点的信号，用不断移动激励点位置或响应点位置的办法取得振形数据。SIMO 及MIMO 的方法则要求大量通道数据的高速并行采集，因此要求大量的振动测量传感器或激振器，试验成本较高。3）时域或频域信号处理。例如谱分析、传递函数估计、脉冲响应测量以及滤波、相关分析等。（2）建立结构数学模型根据已知条件，建立一种描述结构状态及特性的模型，作为计算及识别参数依据。目前一般假定系统为线性的。由于采用的识别方法不同，也分为频域建模和时

汽车悬挂优劣分析

汽车悬架哪种好？麦弗逊式独立悬架多连杆式双叉臂式双横臂式汽车麦弗逊式独立悬架多连杆式独立悬架双叉臂式独立悬架（双连杆式，双摇臂式，双A臂式）双横臂式悬架拖曳臂式悬挂扭力梁式悬挂大多车型的前悬都为麦弗逊形式，虽然麦弗逊式悬挂技术含量并不高，但其是一种经久耐用的独立悬架，具有很强的道路适应能力。多连杆式独立悬架的整体效果相对更优秀，由于成本较高，四轮多连杆的车屈指可数，大多数出于成本考虑用了前麦弗逊式悬挂。麦弗逊式悬挂是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一。麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并可以用减震器的行程长短及松紧，来设定悬挂的软硬及性能。

麦弗逊式悬挂结构简单，所以它轻量、响应速度快。并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角，让其能在过弯时自适应路面，让轮胎的接地面积最大化，虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量很高的悬架结构，但麦弗逊式悬挂在行车舒适性上的表现还是令人满意，不过由于其构造为直筒式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头作用较差，悬挂刚度较弱，稳定性差，转弯侧倾明显。需要特别说明的是作为超级跑车的保时捷911也采用了麦弗逊式前悬挂，这足以证明这款悬挂具有广泛的适应性。连杆支柱式悬架则是由麦弗逊式悬挂而衍生出来的悬挂，一般出现在后悬架中，它的下部不再是A臂，而是两根平行连杆和一根纵向拉杆。由于麦弗逊式悬挂先天性的侧向支撑不足，由此很多厂家通过各种调整和变化以加强其侧向支撑的能力。连杆支柱式独立悬挂其实是麦弗逊式的一个变种，结构特性与麦弗逊是完全相同的。这种悬挂与前面所说的标准多连杆最大的差别在于，车轮上端不再有连杆作为支撑，无法与标准多连杆式相提并论。这种结构也无法实现多连杆式悬挂那么精准的定位和调校，因此它与标准多连杆式是无法相提并论的。从悬挂的价值来说，连杆支柱式与多连杆式是不可比的，过去大部分厂商都将其直接称作多连杆式，后来可能是因为消费者认知的提高，逐步取消了这种称呼，有的改名为二连杆式，有的则直接就叫麦弗逊式。连杆支柱式其实应用很广，必然有自己的优势，成本低、结构简单、重量轻、占用空间小、舒适性较好等，这恰好是很多普通家用车所追求的，因此它在很多追求舒适性的车型上得到了广泛应用。赛拉图,别克凯越,海马3采用了连杆支柱悬挂。

悬臂梁模态分析实验报告.doc

精品资料悬臂梁各阶固有频率及主振形的测定试验一、实验目的 1、用共振法确定悬臂梁横向振动时的前五阶固有频率； 2、熟悉和了解悬臂梁振动的规律和特点； 3、观察和测试悬臂梁振动的各阶主振型，分析各阶固有频率及其主振型的实测值与理论计算值的误差。二、仪器和设备悬臂梁固定支座；脉冲锤1个；圆形截面悬臂钢梁标准件一个；加速度传感器一个；LMS振动噪声测试系统。三、实验基本原理瞬态信号可以用三种方式产生,分述如下：一是快速正弦扫频法.将正弦信号发生器产生的正弦信号,在幅值保持不变的条件下,由低频很快地连续变化到高频.从频谱上看,该情况下,信号的频谱已不具备单一正弦信号的特性,而是在一定的频率范围内接近随机信号. 二是脉冲激励.用脉冲锤敲击试件,产生近似于半正弦的脉冲信号.信号的有效频率取决于脉冲持续时间τ,τ越小则频率范围越大. 三是阶跃激励.在拟定的激振点处,用一根刚度大、重量轻的弦经过力传感器对待测结构施加张力,使其产生初始变形,然后突然切断张力弦,相当于给该结构施加一个负的阶跃激振力. 用脉冲锤进行脉冲激振是一种用得较多的瞬态激振方法,它所需要的设备较

少,信号发生器、功率放大器、激振器等都可以不要,并且可以在更接近于实际工作的条件下来测定试件的机械阻抗. 四、实验结果记录前五阶固有频率表阶数固有频率（Hz） 1 8.491 2 54.216 3 154.607 4 304.354 5 494.691 实验测得的前五阶振型图如下： 1阶振型图

2阶振型图 3阶振型图 4阶振型图

5阶振型图五、理论计算悬臂梁固有频率圆截面悬臂钢梁有关参数可取：Pa E 11101.2?=,7850=ρkg/3 m 。用直尺测量悬臂梁的梁长L=1000mm 、梁直径D=12mm 。计算简支梁一、二、三、四阶固有频率和相应的振型，并将理论计算结果填入表。悬臂梁的振动属于连续弹性体的振动，它具有无限多自由度及其相应的固有频率和主振型，其振动可表示为无穷多个主振型的叠加。对于梁体振动时，仅考虑弯曲引起的变形，而不计剪切引起的变形及其转动惯量的影响，这种力学分析模型称为欧拉-伯努利梁。运用分离变量法，结合悬臂梁一端固定一端自由的边界条件，通过分析可求得均质、等截面悬臂梁的频率方程 1 L Lch cos -=ββ （5-1）式中：L ——悬臂梁的长度。梁各阶固有频率为 4 2 2(Al EI l f i i ρπ β）= （5-2）悬臂梁固有圆频率及主振型函数

基于ANSYS WORKBENCH轴承的模态分析

基于ANSYS WORKBENCH轴承的模态分析 1有限元模型的建立利用proe软件进行建模，可以从原件库里面直接调用，也可以重新建模，建模无需建立装配模型，只需要在单体零件中直接建立轴承内外圈和球体，选择不合并实体，从而形成多实体的单体零件。轴承元件之间的间隙可以消除。 ?三维模型的建立三维模型的建立是数值模拟分析中重要、关键的环节。UG软件能够方便地建立复杂的三维模型，企业提供的初始的轴承三维模型主体钢结构是由不同厚度的钢板焊接而成，模型钢板之间存在较多的焊缝，导致模型存在不同大小的间隙，给后继有限元分析带来困难，而且模型结构复杂，且为三维实体，建立有限元模型的过程中，要在符合结构力学特性的前提下建立模型，有必要对结构做合理的简化。其主要简化说明如下：（1）.忽略零件中一些微小特征。螺栓孔、倒圆角等一些微小的结构对结果准确性的影响很小，所以建模时不考虑这些微小几何图元；（2）.所有焊接位置不允许出现裂缝、虚焊等工艺缺陷，认为在焊接位置材料是连续的，直接填充间隙；（3）.轴承模型附件品种繁多，形状复杂，且对机架的刚度和强度影响不大，在计算模型中只要考虑其自重即可，例如料斗、辊子、走台、链板等其它辅助设备。 ?材料属性结构用钢均采用Q235碳素结构钢材，Q235的弹性模量E=2.1e11N/m2，密度7830 kg/m3，剪切模量为81000MPa，泊松比为0.3，模型材料为各向同性。表1 材料Q235许用应力一览表: MPa (N/mm2) Tab.1 List of Material Q235 Allowable stress: MPa (N/mm2)

底盘复习练习题分析解析

底盘复习练习题一、名词解释悬架：转向轮定位：边梁式车架：液压制动踏板自由行程：从蹄（减势蹄）：领蹄（助势蹄）：子午线轮胎：前轮前束：领从蹄式（简单非平衡式）车轮制动器：双领蹄式（平衡式）车轮制动器：自动增力式车轮制动器：前束：主销后倾角：二、填空题 1、轮胎扁平比为轮胎________与________之比。 2、主销后倾与内倾都具有使车轮自动回正的作用，但_________的回正作用随着车速的增高而增大，而__________的回正作用几乎与车速无关。 3、修理时对转向节轴要进行________检验，一旦发现裂纹，只能________不许_______。 4、一般汽车制动系至少装用二套各自独立的制动装置：一套是______________，主要用于汽车行驶时减速或停车；另一套是_____________，主要用于停车后防止汽车滑溜。 5、在气压制动系统中，对压缩气体进行冷却，油水分离的部件是；控制连通储气罐到制动气室的部件是，常见的两种类型是和；在空气压缩机与储气罐之间控制储气罐压力的部件是。 6、汽车上常用的弹性元件有、、和橡胶弹簧及气体弹簧几种类型，东风1090使用的是，威驰使用的是。 7、在汽车行驶系中，传递车架与车轮之间各方向作用力的是，支撑及连接汽车各零部件，承受车内外各种载荷的是。 8、悬架系统由，，和横向稳定器组成。 9、轮辋按照其沟槽深度分类，常见形式主要有和两种，轿

10、轮胎按充气压力分，可分为，，；按胎体帘布层结构不同分为和，目前轮胎在轿车上广泛运用。 11、目前汽车车架的结构型式基本上可分为、_____________、综合式和。 12、汽车制动系按功用可分为、、___________和辅助制动系。 13、任何制动系都由，，，组成。 14、根据摩擦副中的旋转元件的形状制动器可分为和两种。根据制动过程中两制动蹄产生制动力矩的不同，鼓式车轮制动器可分为式、式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向自增力式和双向自增力式等几种形式。 15、目前常见的独立悬架形式有，，。 16、车轮前轮定位主要有、、和前轮前束。其中具有方向回正功能的是，。 17、盘式车轮制动器根据固定元件不同可分为和，目前轿车上常用的盘式制动器为。 18、调整前轮前束时主要调整的长度，长度变长，前轮前束值变。 19、汽车制动系常见故障有，，和。三、选择题 1. 轮胎上采用各种花纹的目的是（）。 A．美观 B. 散热性能好 C. 增强附着能力 D. 提高汽车的通过能力 2、子午线轮胎帘线与胎面中心的夹角接近( )角度，帘线在轮胎上的分布好象地球的子午线，所以称为子午线轮胎。 A．45o B. 60o C. 平行 D. 90o 3、轮胎换位的目的是（）。 A、把好胎换到后轮，后轮支承重。 B、全车互换子午线轮胎更耐用 C、使轮胎磨损均匀，延长寿命 D、让花纹不同的相互适合 4、对液压制动系活塞皮碗的清洗，应用( )进行清洗。 A．汽油 B. 金属清洗剂 C. 碱溶液 D. 制动液或酒精 5、丰田08款威驰前悬架的类型是（） A、麦弗逊式独立悬架 B、扭力梁式半独立悬架

拖曳臂式悬架(含扭力梁式悬架)

『典型的拖曳臂式后悬挂』『加装了防倾杆拖曳臂式悬挂』拖曳臂式悬挂我们姑且称之为半独立悬挂，从悬挂的大分类来看，所有的悬挂可以被分成两大类，即：独立悬挂和非独立悬挂。但是在但纵臂扭转梁悬挂上，这两个分类变得有些模糊。从悬挂结构来看属于不折不扣的非独立悬挂，因为左右纵向摇臂被一跟粗大的扭转梁焊接在一起，但是从悬挂性能来看，这种悬挂实现的是具有更高稳定性的全拖式独立悬挂的性能。

『大众甲壳虫采用拖曳臂式后悬挂』拖曳臂式悬挂本身具有非独立悬挂的存在的缺点但同时也兼有独立悬挂的优点，拖曳臂式悬挂的最大优点是左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲应力，所以摩擦小。拖曳臂式悬挂的舒适性和操控性均有限，当其刹车时除了车头较重会往下沉外，拖曳臂悬挂的后轮也会往下沉平衡车身，无法提供精准的几何控制

不同厂家对这种悬挂的称谓不同：如：纵臂扭转梁独立悬挂，纵臂扭转梁非独立悬挂，H型纵向摆臂悬挂等等。归根结底他们都是同一种悬挂结构——拖曳臂式悬挂，只是调教稍有不同。『中小型车大多采用拖曳臂式悬挂』『最近异常火热的卡罗拉也是采用拖曳臂式后悬挂』

在拖曳臂式悬挂的设计过程中，横梁在纵臂上的安装位置不同其表现出来的性能会非常的大，若横梁安装越靠近纵臂与车身的连接点（图中带三个螺栓的地方），车子的舒适性就会越好但转弯时的侧倾也会大些。若横梁的安装在越靠近纵臂接近车轮中心，舒适性能会大打折扣，表现出来的特性则是以通过性和承载性为主。也更接近整体桥的设计。『采用拖曳臂式悬挂的还有大家熟知的桑塔纳』国内采用拖曳臂式后悬挂的主要有：东风标致206、广州本田飞度、一汽丰田卡罗拉、上海大众桑塔纳等。『飞度、206等小车多采用拖曳臂式后悬挂』单纵臂扭杆梁式悬挂（俗称拖曳臂式悬挂）：

ADAMS软件在汽车前悬架-转向系统运动学及动力学分析中的应用上课讲义

ADAMS软件在汽车前悬架－转向系统运动学及动力学分析中的应用尤瑞金北京吉普汽车有限公司摘要:本文介绍利用国际上著名的ADAMS软件对工程上多刚体系统进行运动学和动力学分析的方法,并用这一方法模拟了某货车悬架-转向系统的运动学及动力学特性,研究开发了前、后处理专用程序，使该软件适用于车辆系统，并得出了许多具有工程意义的结果。主题词：汽车总布置－计算机辅助设计县架转向系一、前言汽车悬架和转向的动学及动力学分析是汽车总布置设计、运动校核的重要内容之一，也是研究平顺性、操纵稳定性等汽车性能的基础。由于汽车前悬架一转向系统是比较复杂的空间机构，特别是前独立悬架，一般多设计成主销内倾和后倾，并且控制臂轴也大多倾斜布置。这些就给运动学、动力学分析带来较大困难。过去多用简化条件下的图解法一般的分析计算法进行分析计算。所得的结果误差较大，并且费时费力。近年来，随着计算机技术和计算方法的不断提高，国外研制了IMP、ADAMS及DAMN等很多专用程序，用于车辆运动学及动力学分析。本文是在消化吸收引进的ADAMS软件过程中，结合汽车设计，解决运动学及动力学问题，从而提高设计质量。二、ADAMS软件概述 ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems，即机械系统动力学自动化分析软件包）是由美国机械动力公司开发的。由于该软件采用的比较先进的计算方法，大大地缩短了计算时间，其精确度也相当高，因上，被广泛应用于机械设计的各个领域。 1.ADAMS软件功能如下：一般ADAMS分析功能如下: （1）可有效地分析三维机构的运动与力。例如可以利用ADAMS来模拟作用在轮胎上的垂直、转向、陀螺效应、牵引与制动、力与力矩；还可应用ADAMS进行整个车辆或悬架系统道路操纵性的研究。（2）利用ADAMS可模拟大位移的系统。ADAMS很容易处理这种模型的非线性方程，而且可进行线性近似。（3）可分析运动学静定（对于非完整的束或速度约束一般情况的零自由度）系统。（4）对于一个或多外自由度机构，ADAMS可完成某一时间上的静力学分析或某一时间间隔内的静力学分析。