车轮轮毂 catia建模 ansys分析
基于Ansys Workbench的汽车轮毂拓扑优化设计

42囱魁科技2021年•第1期基于Ansys Workbench的汽车轮毂拓扑优化设计/VVv rv"'-il't u v'to•?;Y\'/>:>张江峡①袁敏①陈丽第②谢欣然①①成都理工大学工程技术学院②四川力达新能源汽车有限公司为了实现汽车轮毂结构相对于传统汽车轮毂的质量轻化,以拓扑优化方法为理论依据,结合应用Ansys Workbench 对某汽车轮毂结构进行了轻量化设计,通过对轮毂进行拓扑优化分析并将质量在其最大允许范围内进行合理分布,根据模型的优化结果进行了二次设计。
在符合设计要求的情况下,相对于优化前减轻了10%,材料的利用率得到较大的提高,实现了轮毂结构轻量化的目标。
1引言轮毂为汽车的重要部件之一,一般小车车轮的轮毂材料几乎为铝合金已是不争的事实,且一时半会难以找到能与之媲美的材料,由此适当的车轮构造规划显得分外重要,良好的车轮结构应该具备良好的功用,较高的质材利用率,以及方便对其加工等特点X」。
而传统的优化是基于重复实验、计算和验证的设计经历,其优化进程繁琐且耗时久。
拓扑优化思想与有限元仿真优化方法相结合g,使得轻量化设计的过程更为简便,结果更加精确,有效提高了设计效率并降低设计成本。
以轮辐和轮毂的中心面积为设计变量,对轮毂拓扑优化设计进行了有限元仿真。
2拓扑优化技术简介拓扑优化主要的优点就是可以按设定的算法自动地搜索材料最佳分布区间。
拓扑物体构造的改良能够大大改变结构的功能,削减结构的质量,使材料得到最大化分布。
应用有限元计算结果的精确性和网格的质量关系密切,生成合适的有限元网格直接决定后续计算的结果,在有限元分析软件ANSYS的基础上进行轮辐位置轮毂和轮辐优化设计的相关边界条件和参数设置及优化与求解在有限元分析软件ANSYS中,拓扑优化的求解是在满足给定约束条件下求出最大或最小指标函数f。
分析中,每个单元的密度设定为0-1区间,显然0表示完全去除材料,越接近1表示该部分保留的推荐值越大。
基于ANSYSWorkbench的轮毂轴承法兰盘轮毂有限元分析_卢小辉

( ) Fz
=
mg 2
1 +2
H ·ag Tg
( 1)
Fy
=
-
F
z
·
ag g
( 2)
式中: Fz 为径向载荷 ( N) ,方向垂直向上; Fy 为轴 向载荷 ( N) ,负号表示方向由轮胎的外侧指向内测;
m 为 满 载 时 后 轴 质 量 ( kg ) ; H 为 轿 车 质 心 高 度
( mm) ; T 为后轴轮距 ( mm) ; g 为重力加速度,取 为 9. 81 m / s2 ; ag 为侧向加速度,取最大值为 0. 55g。 某轿车的整车参数见表 2 所示。
图 1 轿车轮毂轴承单元示意图
1. 1 实体模型的建立 轮毂轴承单元是多体接触的结构,为了简化分析
和计算,作者主要对法兰盘轮毂进行有限元分析。由 于内圈与法兰盘轮毂轴为过盈配合,在分析法兰盘轮 毂时需要将内圈与法兰盘轮毂耦合成一个整体[4]。在 建立实体模型时,不考虑小尺寸的圆角、倒角和其他 对分析影响不大的尺寸; 根据对称性,建立 1 /2 实体 模型,如图 2 所示。
表 2 某轿车的整车参数
满载时后轴质量 m / kg
1 200
质心高度 H / mm
600
后轴轮距 T / mm 轮胎滚动半径 Rs / mm
1 550 324
2. 2 确定边界条件
对于模型载荷与约束,主要参考文献 [8] 提供 的加载及约束方式,将法兰盘轮毂的 5 个螺栓孔面进 行全约束,对称面采用对称约束[3]。在约束了法兰盘 轮毂螺栓孔面的情况下,模型在内圈滚道上受到来自 钢球的作用,将径向载荷、轴向载荷以及所形成的力 矩作用在两个内圈滚道上。载荷与约束如图 4 所示。
基于ANSYS的汽车轮毂单元载荷分析

龙源期刊网 基于ANSYS的汽车轮毂单元载荷分析作者:吕新飞来源:《下一代》2019年第03期摘要:轮毂是汽车系统重要的运动和支撑部件,从轮毂实际结构出发,建构SoliwdWorks 实体模型,并将模型导入ANSYSWorkbench有限元分析软件作为分析工具,通过模拟轮毂实际载荷,对轮毂的各项力学性能有限元分析,可以优化轮毂设计、提高强度。
关键词:轮毂;有限元;弯矩载荷一、轮毂的几何结构、载荷分析1.1轮毂的形状结构本文轮毂为整体铸造辐条式铝合金轮毂,轮毂材料为ZL101A。
通过三维软件SolidWorks 建立轮毂模型,轮毂上有5个直径为Φ22mm的PCD孔,均匀分布在直径为Φ108mm的圆周上。
结合实际,将辐条表面形状设计为多曲面结合,较平面设计可提高结构的抗冲击性能。
轮毂为五辐条式,且大部分汽车轮毂均为5幅设计。
据统计,轿车轮毂PCD数值5孔占70%以上。
下面通过五幅轮毂展开分析。
1.2汽车轮毂的轻量化发展趋势及材料选用中国汽车行业的飞速发展带来了一系列安全、能源等方面的问题,为了获得更多经济效益和动力性能,汽车工业发展要有新的技术工艺。
汽车轮毂轻量化在节能减排、降低油耗等方面起着至关重要的作用,考虑汽车平稳、舒适、无噪音等整体运行情况,对汽车的结构和形状进行优化。
根据RAYS的测算,减轻lkg非簧载质量(例如,轮毂重量轻lkg,相当于整车质量轻15kg)铝合金以其轻量、散热性好、减震性好等诸多优点大量应用于汽车轻量化,推动了汽车轻量化的发展。
二、建立有限元模型2.1轮毂模型的导入、建立及简化将在SolidWorks软件中完成的零部件3D造型按照Parasolid标准输出“.x_t”文件,导入ANSYS环境。
因轮辐表面由多曲而构成,结构相对复杂,以采用自由网格划分方式“AutomaticMethod”生成网格,而轮缘及胎圈座部分结构较为规则,采用六面体法“Hex Donimant Method”生成網格。
基于CATIA与ANSYS的节能车车架模态分析

6061
20×30 方管,厚:2
40
15
铝合金 20×20 方管,厚:1.2
1.2 赛车车架 CATIA 三维建模 建立三维模型是进行有限元分析的前提,只
2
农业装备与车辆工程
2015 年
有建立准确的、可靠的三维模型才能减少误差,提 高分析数据的可靠性、准确性。 本赛车开发过程中 运用了 CATIA 软件进行三维建模,然后导入 ANSYS 中进行有限元分析,大大提高了开发的效率, 缩短了产品的开发时间, 且便于模型的改建与优 化 。 将 图 1 的 CAD 二 维 赛 车 车 架 数 据 转 化 为 CATIA 三维结构,如图 2 所示。
态 ,了 解 其 振 型[3-6],保 证 赛 车 车 架 有 足 够 的 刚 度 。
1 赛车车架 CATIA 三维建模
1.1 赛车车架的 CAD 二维设计 在进行三维建模前,首先在 CAD 中进行二维
设计,如图 1,赛车车架基本参数如表 1。
250 186 65 68 150 200
30
30 2×准8.60 765.688
业软件建模 分析几乎已经渗透到每个角落。 底盘作为汽车承 载器件,其结构设计、材质选择尤为重要。 模态分 析为各产品的结构设计、 性能评估提供了一个重 要的参考, 其可靠的实验结果往往作为产品性能 评估的有效标准[1]。 目前,大多数本田节能车竞赛 用车都没有进行模态分析,只凭经验设计,造成质 量不过关, 赛车稳定性低, 给车手带来潜在的危 险。 虽然也 有部分车队 在 ANSYS 中直接 建 模 分 析,但这样效率较低。 采用 CATIA 软件对赛车车 架三维建模, 然后导入 ANSYS 进行有限元分析, 可以大大提高建模和分析效率[2]。 本文针对本田节 能车竞赛用车, 基于 CATIA 和 ANSYS 进行车架 模态分析, 使赛车架始终处于可预见、 可控制状
基于ANSYS汽车铝合金轮毂的有限元分析

10.16638/ki.1671-7988.2020.23.044基于ANSYS汽车铝合金轮毂的有限元分析张舵,迟瑞娟*(中国农业大学工学院,北京100083)摘要:轮毂作为支撑汽车重量并保证汽车顺利行驶的重要零部件,其结构强度和振动特性对于汽车安全性至关重要。
文章以17英寸汽车铝合金轮毂为研究对象,根据国家标准GB/T 3487-2005《汽车轮辋规格系列》利用Solidworks 对其三维建模,并通过有限元分析软件ANSYS进行了静力分析,验证了其结构强度的合理性,在此基础上进行了有预应力的模态分析,并通过和外界激振频率的对比,结果表明可以避免共振的发生,为轮毂的优化设计提供了理论依据。
关键词:轮毂;静力分析;模态分析中图分类号:U463.343 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2020)23-139-05Finite Element Analysis of Aluminum Alloy Wheel Hub based on ANSYSZhang Duo, Chi Ruijuan*(College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083)Abstract: As an important part to support the weight of the automobile and ensure the smooth running of the automobile, the structural strength and vibration characteristics of the hub are very important for the safety of the automobile. In this paper, according to the national standard GB / T 3487-2005 "specification series of automobile rims", the 3D modeling of 17 inch automobile aluminum alloy wheel hub is carried out by SolidWorks, and the static analysis is carried out by ANSYS, The rationality of its structural strength is verified, on this basis, the modal analysis with prestress is done, and the comparison with the external excitation frequency proves that resonance can be avoided, which provides a theoretical basis for the optimal design of wheel hub.Keywords: Automobile hub; Static analysis; Modal analysisCLC NO.: U463.343 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2020)23-139-05前言轮毂是汽车不可或缺的零部件,不仅要支撑汽车的整车重量,而且在汽车行驶过程中,还要受到路面和转向时的不同大小、方向的作用力,对汽车的顺利行驶和车内人员的乘坐舒适度起到了重要作用,故研究轮毂的应力和振动特性意义重大。
catia轮毂建模 ansys分析

3.选择zx平面,单击“平面”命令图标,弹出平面定义对话框,平面类型:偏移平面参考:zx平面偏移:-80mm单击“确定”。生成平面2,在平面2上画一条水平直线。将平面2绕此水平直线旋转15度,生成平面3,再将其平移15mm。进入生成的平面3,进行草图编辑,在平面3上画一底边长为22mm的,腰长为20mm的等腰三角形,并倒角,其倒角半径为3mm。退出工作台,对以上图形进行凹槽,再进行圆弧阵列,选择平面3,进行平面偏移,偏移距离为20并旋转75度,生成平面4,在平面4上画一半径为5的圆,退出工作台,将其凹槽,在挡圈上生成气门嘴孔。再将轮毂中间轴孔进行倒圆角。生成图形如下:
依次选择Main Menu>General Postproc>Results Summary,求得结果如下:
图3-4计算机结果列表
保存数据。
依次选择Main Menu>General Postproc>Read results>First Read
依次选择Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solu>Nodal Solution>DOF Solution>Displacement vector sum,所求解1~15阶模态分析的振型如图所示:
此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教或查阅相关资料,只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识。课设过程中,也对团队精神进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量,只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。总而言之,这次课设我受益匪浅,在此,我要感谢我的指导老师以及帮助我的那些同学!
基于ANSYS Workbench的轮毂弯曲疲劳分析

10.16638/ki.1671-7988.2021.012.027基于ANSYS Workbench的轮毂弯曲疲劳分析胡裕超,杨辉(桂林理工大学机械与控制工程学院,广西桂林541006)摘要:轮毂是汽车运行时的主要承载部件,对于汽车安全行驶和可靠运行起着重要作用。
特别对于设计者而言,其各方面的性能都应得到重视。
文章以家用汽车轮胎的轮毂(18×7.5J)为研究对象,利用通用设计软件SolidWorks 建立轮毂仿真模型,而后将轮毂仿真模型导入ANSYS19.2中的geometry模块中进行分析,并且参考国标,在材料库输入铝合金A356的相关参数,得到铝合金A356的S-N曲线,最后求解得到轮毂在周期性弯曲载荷下的安全系数和使用寿命分布云图,根据以上仿真结果,判断轮毂是否符合使用要求,对设计人员具有指导作用。
关键词:轮毂;铝合金;弯曲疲劳;ANSYS workbench中图分类号:U463.343 文献标志码:A 文章编号:1671-7988(2021)12-90-03Bending Fatigue Analysis of Wheel Hub Based on ANSYS WorkbenchHU Yuchao, YANG Hui( College of Mechanical and Control Engineering, Guilin University of Technology, Guangxi Guilin 541006 )Abstract: As an important part of the car wheel, the wheel hub has a significant impact on the safety and reliability of the car. Especially for designers, all aspects of its performance should be paid attention to. This paper takes the wheel hub (18×7.5J ) of the family car tire as the research object, establishes the 3D model of the wheel hub through the 3D software SolidWorks, imports it into the simulation software for simulation analysis, and establishes the fatigue life curve (S-N curve) of aluminum alloy (A356), through the analysis to obtain the safety factor and fatigue life cloud diagram of the hub, according to the above simulation results, determine whether the hub meets the requirements of use, which has a guiding role for the designer. Keywords: Wheel hub; Aluminum alloy; Bending fatigue; ANSYS workbenchCLC NO.: U463.343 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)12-90-03引言传统的轮毂设计必须要通过实验法测定轮毂的各项结构性能以及疲劳使用寿命,极其耗费成本[1]。
基于CATIA和ANSYS的轮毂的有限元分析

基于CATIA和ANSYS的轮毂的有限元分析⽬录1.绪论 (2)1.1CATIA软件介绍 (2)1.2ANSYS软件介绍 (2)1.3PRO/E软件介绍 (2)1.4本次课程设计的主要内容及⽬的 (3)2. 轮毂的建模 (4)2.1轮毂截⾯的建模 (4)2.2轮毂⽴体建模 (9)3.CATIA导⼊ANSYS (16)3.1运⽤PRO/E改变CATIA输出格式 (16)3.2轮毂的LUNGU.X-T导⼊ANSYS (17)3.3导⼊模型⽣成实体 (18)4.轮毂的有限元分析 (21)4.1参数设定 (21)4.2⽹格划分 (23)4.3有限元分析 (23)4.4分析求解 (26)4.5保存为.LGW格式 (29)结束语 (38)1课程设计的主要⼯作 (38)2课程设计中存在的不⾜ (38)参考⽂献 (39)轮毂的建模及有限元分析1.绪论1.1 CATIA软件介绍CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决⽅案。
作为PLM协同解决⽅案的⼀个重要组成部分,它可以帮助制造⼚商设计他们未来的产品,并⽀持从项⽬前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部⼯业设计流程。
模块化的CATIA系列产品旨在满⾜客户在产品开发活动中的需要,包括风格和外型设计、机械设计、设备与系统⼯程、管理数字样机、机械加⼯、分析和模拟。
CATIA产品基于开放式可扩展的V5架构。
通过使企业能够重⽤产品设计知识,缩短开发周期,CATIA解决⽅案加快企业对市场的需求的反应。
⾃1999年以来,市场上⼴泛采⽤它的数字样机流程,从⽽使之成为世界上最常⽤的产品开发系统。
CATIA系列产品已经在七⼤领域⾥成为⾸要的3D 设计和模拟解决⽅案:汽车、航空航天、船舶制造、⼚房设计、电⼒与电⼦、消费品和通⽤机械制造。
本次使⽤软件版本为CATIA V5R19.1.2 ANSYS软件介绍ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于⼀体的⼤型通⽤有限元分析软件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录第1章用CATIA建立CATIA 建立轮毂模型 (1)1.1汽车轮惘规格系列 (2)1.2轮毂建模 (4)第2章模型导入ANSYS10.0 (10)2.1轮毂零件模型*.model导入导入ANSYS10.0 (10)2.2导入模型生成实体 (11)第3章ANSYS模态分析 (12)3.1参数设定 (12)3.2网格划分 (12)3.3模态分析及图形显示 (13)3.4模态分析数据及总结 (25)参考文献 (29)第一章用CATIA建立轮毂模型1.1汽车轮惘规格系列1.范围本标准规定了汽车车轮与轮胎相配合部分的轮辆轮廓术语、标记、负荷、50深槽轮惘(50DC),15“深槽轮辆(150DC),50半深槽轮惘(50SDC),50斜底轮辆(50FB),本标准适用于汽车所使用的轮辆规格系列。
2.轮辆轮廓术语图1-1 轮辋轮廓A —轮辆标定宽度;B —轮缘宽度; C—轮缘半径位置尺寸; D —轮辆标定直径; F1,F2—轮辋上气门嘴孔位置尺寸; G - 轮缘高度; H - 槽底深度; DR,DF—胎圈座突峰直径; L - 槽底宽度; M —槽的位置尺寸; P—胎圈座宽度; R1—轮缘接合半径; R2—轮缘半径; R3—胎圈座圆角半径; R4—槽顶圆角半径; R5- 槽底圆角半径; R6—轮缘端部圆角半径; R7—槽侧半径; V —气门嘴孔或槽的尺寸; α—槽底角度; β—胎圈座角度。
注1:凡标注二的尺寸与轮胎在轮惘上的装、拆有关,是轮辆槽底的最小尺寸,M表示槽底位置的极限尺寸注2:槽顶圆角半径R 和槽底角度a是轮胎在轮惘上装、拆的重要参数。
注3:安装面,即轮胎从这一面装人轮辆或从这一面拆下轮胎.对于多件式轮辆,安装面是可拆卸轮缘的一面。
3.标记轮辋规格名称采用“轮惘名义直径X/一轮辋名义宽度轮辋轮廓代号”,也可采用“轮辋名义宽度轮辋轮廓代号X/一轮辆名义直径”表示。
4.负荷施加在轮辋/车轮上的负荷和气压,不应超过轮辋/车轮制造厂推荐的最大值。
这个值可刻制在轮辋/车轮上,当轮辋/车轮上无此标记或使用条件超过其推荐值时,则应与轮辋/车轮厂协商,以确保在预期使用条件下,轮辋/车轮不被破坏。
5. 5度深槽轮辋6.根据实际测量的轮辋数据及各种参数选用J 型轮辋。
J 型轮辋轮廓:图1-2 轮辋轮廓标注J 型轮辋尺寸:选用215J 型轮辋,尺寸如表1-3所示: 单位为毫米表1-3 轮辋轮廓尺寸1.2轮毂建模1.YZ平面上建立草图从开始菜单中启动CATIA V5R16软件,进入CATIA的工作平面,点开其开始菜单选择机械设计--零部件设计,进入零件设计工作台。
选中YZ平面,单击草图器工具图标,进入草图工作台。
根据国家标准画出轮毂YZ平面局部草图(其间用到倒角、偏移、标准等命令),如图1-4所示:图1-4 轮毂YZ平面局部图2.根据车间轮辋轮辐画出轮辐YZ平面草图,并使形成闭合曲线,如图1-5所示:图1-5 轮辐YZ平面草图3.退出草图平面,用旋转体命令建立旋转体,选中草图一,点击旋转体命令,以H轴为旋转轴,旋转360度,预览,确定。
生成了整体轮廓图,如图1-6所示:图1-6 整体轮廓图4.点击图中间平面区,进入草图,画出螺栓大小孔,并分别进行阵列,局部视图如图1-7所示:图1-7 螺栓大小孔5.点击图中间平面区,进入草图,以回转中心为圆心画圆,退出草图进行拉伸和挖孔操作得到的局部图如图1-8所示:图1-8车轮中心部分图6.整体轮廓图正面如图1-9所示:图1-9 整体轮廓图正面图7.在整体轮廓图正面两虚线圆内建立三个点并由三个点生成面,如图1-10所示:图1-10 生成面8.在新建的面上画出三角形,并利用凹槽命令挖通,如图1-11所示:图1-11 三角形9.以轮毂回转轴为中心进行阵列,如图图1-12所示:图1-12 外形图10.气门口做法先建平面再画草图,最后使用凹槽命令,得到图1-13所示图形:图1-13 整体图形11.模型建立完毕,如图1-14所示:图1-14最终模型12.将文件存为*.CATPart *.model两种格式第2章模型导入ANSYS10.02.1轮毂零件模型*.model导入ANSYS10.01.导入CATIA轮毂模型:打开ANSYS=>File=>Import=>CATIA。
如图2-1所示:图2-1 图2-22.选择已保存的model模型,如图2-2所示:导入后的图形如图2-3所示:图2-3初始导入图2.2导入模型生成实体生成实体操作如图十八、图十九所示,生成的实体图如图2-6所示:图2-4 操作图2-5 操作图2-6生成的实体图第3章ANSYS模态分析3.1参数设定1.模型材料的设定定义模型的单元类型:定义轮毂为实体45号单元rick 8node 23 如图3-1所示图3-1定义单元类型2.材料属性:ANSYS Main Menu=> Preprocessor=>Material Prop=Material Models。
1)材料的弹性模量和泊松比弹性模量EX=2.1E11泊松比PRXY=0.32)定义材料的密度DENS:Main Menu >Preprocessor > Material Props > Material Models>densityDENS=78003.2网格划分1) ANSYS Main Menu=>Meshing=>MeshTool.2) 选择轮毂实体3) 设置轮毂为solid45号,单击Mesh对轮毂进行网格划分4) 划分结果如图3-2所示:图3-2网格划分图3.3模态分析及图形显示1.模态分析的设定1)选定分析选项Main Menu =>Solution =>Analysis Type =>New Analysis→“Modal”(模态分析)2)分析选型设定Main Menu= >Solution =>Analysis Type =>Analysis Options选定参数如图3-3所示:图3-3 分析选型设定单击ok按钮,将会弹出Block Lanczos Method ,Start Freq是0,End Frequ是100000000,单击ok按钮。
3)进行求解Main Menu => Solution => Current LS2.模态分析过程及结果显示1)列出固有频率Main Menu =>General Postproc =>Results Summary,将列出轮毂的所有求解的固有频率,在文本框里列出了轮毂的前20阶固有频率如图3-4所示:图3-4 前20阶固有频率2)得到模态分析图形a.选取菜单路径Main Menu =>General Postproc =>Read Results =>First Set,选择轮盘第一阶模态b.选取菜单路径Main Menu =>General Postproc =>Plot Results =>Contour Plot=>Nodal Solu,选择DOF,如图3-5所示,此时可观察轮毂的一阶模态,如图3-6所示:图3-5 模态分析操作图3-6第一阶模态振型c.选取菜单路径Main Menu =>General Postproc =>Read Results= >Next Set,进入轮毂第二阶模态。
d.选取菜单路径Main Menu =>General Postproc= >Plot Results=>Nodal Solu图形窗口中将显示出第二阶模态振型,如图二十七所示:图3-7第二阶模态振型e.重复上述c、d操作就可获得个阶模态振型,如下所示:图3-8 第三阶模态振型图3-9 第四阶模态振型图3-10 五阶模态振型图3-11 第六阶模态振型图3-12 第七阶模态振型图3-13 第八阶模态振型图3-14 第九阶模态振型图3-15 第十阶模态振型图3-16 第十一阶模态振型图3-17 第十二阶模态振型图3-18 第十三阶模态振型图3-19 第十四阶模态振型图3-20 第十五阶模态振型图3-21 第十六阶模态振型图3-22 第十七阶模态振型图3-23 第十八阶模态振型图3-24 第十九阶模态振型图3-25 第二十模态振型3.4模态分析数据及总结轮毂的前20阶固有频率,如图3-26所示:图3-26 前20阶固有频率数据轮毂固有特性由固有频率、振型等一组模态参数构成,它由轮毂本身(质量与刚度分布)决定,而与外部载荷无关,但决定了结构对动载荷的响应。
由模态分析可以看出轮毂振型情况为:轮毂周边变形较大,第七阶模态到第十阶模态下,周边变形逐渐增大;第十一阶模态下,变形不是很明显第十二阶模态到第十四阶模态下,周边变形逐渐减小;随后的变化趋势是增大减小增大交替出现,类似正弦规律;在变形小的频率处,没有发生共振,变形大的地方发生了共振。
所以车轮在设计的时候应根据模态分析得到的数据,让车轮的固有频率与其相关的外界频率错开,避免发生共振使车轮变形,进而可以增加舒适性。
保存文件:*.lgw格式文件,使用记事本打开代码如下/BATCH! /COM,ANSYS RELEASE 10.0 UP20050718 19:12:08 06/30/2010/input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1! /GRA,POWER! /GST,ON! /PLO,INFO,3! /GRO,CURL,ON! /CPLANE,1! /REPLOT,RESIZEWPSTYLE,,,,,,,,0! /REPLOT,RESIZE~CATIAIN,burongyi,model,'.[卓骆\狭绩兔箕恍\',,,0/NOPR/GO! /FACET,NORML! /DIST,1,1.08222638492,1! /REP,FAST!*ET,1,SOLID45!*MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,2.1e11 MPDATA,PRXY,1,,0.3 MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,DENS,1,,7800CM,_Y,VOLUVSEL, , , , 1CM,_Y1,VOLUCMSEL,S,_Y!*CMSEL,S,_Y1V ATT, 1, , 1, 0 CMSEL,S,_YCMDELE,_YCMDELE,_Y1!*SMRT,6SMRT,7SMRT,7SMRT,8MSHAPE,1,3DMSHKEY,0!*CM,_Y,VOLUVSEL, , , , 1CM,_Y1,VOLUCHKMSH,'VOLU'CMSEL,S,_YVMESH,_Y1!*CMDELE,_YCMDELE,_Y1CMDELE,_Y2!*FINISH/SOL!*ANTYPE,2!*MSA VE,0!*MODOPT,LANB,20EQSLV,SPARMXPAND,20, , ,0LUMPM,0PSTRES,0!*MODOPT,LANB,20,0,100000000, ,OFF! /STATUS,SOLUSOLVEFINISH/POST1SET,LIST! LGWRITE,'0802020122','lgw','C:\DOCUME~1\ADMINI~1[卓骆\狭绩湍~1\',COMMENT沈阳理工大学课程设计论文参考文献[1] 丁仁亮.CATIA V5基础教程[M].北京:机械工业出版社,2006.10(2008.1 重印)[2] 尤春风. CATIA V5 机械设计[M]. 北京:清华大学出版社,2002[3] 陈家瑞. 汽车构造:上册[M]. 北京:机械工业出版社,2005.1(2009.1 重印)[4] Rosenberg R. M,Atkinson C. P.On the natural modes and their stability in nonlinear two degrees of freedom systems [J].Journal of Applied Mechanics,1959,26:377-385.[5]张乐乐,苏树强,谭南林ANSYS辅助分析应用基础教程上机指导–北京:清华大学出版社;北京交通大学出版社,2007.1229。