汽车悬挂系统的振动模态分析

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四自由度汽车振动模型分析

四自由度汽车振动模型分析

四自由度汽车振动模型分析四自由度汽车振动模型是一种用于描述汽车在行驶过程中的振动响应的数学模型。

它通常用于研究汽车的悬挂系统和底盘结构的振动特性,并根据振动特性进行优化设计。

本文将从四自由度汽车振动模型的基本原理、振动模型的建立以及参数标定的方法进行详细分析。

在建立振动模型之前,我们需要对汽车的主要振动特征进行分析。

主要振动特征包括车体的垂直运动、前后悬挂系统的纵向运动和横向运动。

这些振动特征可以通过实验测试或模拟仿真得到。

一般来说,四自由度汽车振动模型包括车体的垂直运动、车体的俯仰运动、前轮的纵向运动和后轮的纵向运动。

其中,车体的垂直运动和俯仰运动是通过车体的弹簧-阻尼系统描述的,前轮和后轮的纵向运动是通过悬挂系统的弹簧-阻尼系统描述的。

具体而言,四自由度汽车振动模型可以用以下方程描述:1.车体的垂直运动:m₁ẍ₁+c₁(x₁-x₂)+k₁(x₁-x₂)+c₂(x₁-x₄)+k₂(x₁-x₄)=F其中m₁是车体的质量,x₁是车体的垂直位移,c₁和k₁分别是车体和前悬挂系统的阻尼和刚度,c₂和k₂分别是车体和后悬挂系统的阻尼和刚度,F是作用在车体上的外力。

2.车体的俯仰运动:m₂ẍ₂+c₁(x₂-x₁)+k₁(x₂-x₁)=0其中m₂是车体的质量,x₂是车体的俯仰角,c₁和k₁分别是车体和前悬挂系统的阻尼和刚度。

3.前轮的纵向运动:m₃ẍ₃+c₃(x₃-x₁)+k₃(x₃-x₁)+c₄(x₃-x₄)+k₄(x₃-x₄)=0其中m₃是前轮的质量,x₃是前轮的纵向位移,c₃和k₃分别是前悬挂系统和车体的阻尼和刚度,c₄和k₄分别是前悬挂系统和后悬挂系统的阻尼和刚度。

4.后轮的纵向运动:m₄ẍ₄+c₄(x₄-x₃)+k₄(x₄-x₃)=0其中m₄是后轮的质量,x₄是后轮的纵向位移,c₄和k₄分别是后悬挂系统和前悬挂系统的阻尼和刚度。

根据以上方程,我们可以得到一个四自由度的运动方程组,可以通过求解该方程组得到汽车的振动响应。

《2024年汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文

《2024年汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,汽车动力总成悬置系统的性能逐渐成为影响汽车舒适性和稳定性的关键因素。

本文旨在分析汽车动力总成悬置系统的振动问题,并提出相应的优化设计方案,以提高汽车的驾驶体验和性能。

二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是连接发动机、变速器和底盘的重要部分,其主要作用是减少振动和噪声的传递,提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性。

该系统通常由发动机悬置、变速器悬置和副车架等组成。

三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的运转和道路的不平度。

发动机运转时产生的振动会通过悬置系统传递到车身和底盘,而道路不平度则会导致整个动力总成系统的振动。

2. 振动影响分析动力总成悬置系统的振动会对汽车的乘坐舒适性、行驶稳定性和发动机性能产生不良影响。

长期振动还可能导致悬置系统零部件的疲劳损坏,增加维修成本。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 材料选择优化优化材料选择是提高动力总成悬置系统性能的有效途径。

采用高强度、轻量化的材料,如铝合金、复合材料等,可以降低系统质量,提高系统的刚度和减振性能。

2. 结构优化设计结构优化设计是解决动力总成悬置系统振动问题的关键。

通过改进悬置系统的结构布局、增加减振元件和优化阻尼特性等措施,可以有效地减少振动和噪声的传递。

例如,采用多级减振结构,使系统在不同频率下的减振效果更加明显。

3. 智能控制技术应用智能控制技术如主动或半主动悬置系统,可以通过传感器实时监测系统的振动状态,并自动调整控制参数,以实现更好的减振效果。

这种技术可以提高系统的自适应能力和性能稳定性。

五、实例分析以某款汽车的动力总成悬置系统为例,通过对其振动问题进行详细分析,发现主要问题在于发动机运转时产生的振动过大。

针对这一问题,我们采用了上述的优化设计方案,包括采用高强度铝合金材料、优化结构布局和增加减振元件等措施。

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,消费者对汽车乘坐舒适性及行驶稳定性的要求越来越高。

汽车动力总成悬置系统作为汽车的重要部件,其性能直接影响到整车的乘坐体验和行驶安全。

因此,对汽车动力总成悬置系统的振动特性进行分析,以及对其进行优化设计显得尤为重要。

本文旨在分析汽车动力总成悬置系统的振动问题,并探讨相应的优化设计方案。

二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、变速器、悬挂系统等组成,其作用是将动力总成的振动和噪声进行有效隔离,保证整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。

该系统主要通过安装减震器、弹性元件等装置来实现振动和噪声的隔离。

三、汽车动力总成悬置系统振动分析(一)振动产生原因汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的振动以及道路不平引起的振动等。

这些振动会通过悬挂系统传递到车身,影响整车的乘坐舒适性和行驶稳定性。

(二)振动特性分析为分析汽车动力总成悬置系统的振动特性,需要进行实验测试和理论分析。

实验测试主要包括对悬置系统进行振动测试,获取其振动数据。

理论分析则通过建立数学模型,对悬置系统的振动特性进行预测和分析。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计(一)设计目标汽车动力总成悬置系统的优化设计旨在提高整车的乘坐舒适性和行驶稳定性,降低动力总成振动和噪声的传递。

(二)优化设计策略1. 材料选择:选用高强度、轻量化的材料,降低悬置系统的质量,提高其刚性和减震性能。

2. 结构优化:对悬置系统的结构进行优化设计,如改进减震器的结构、调整弹性元件的刚度等,以降低振动和噪声的传递。

3. 控制系统设计:通过引入先进的控制技术,如主动悬挂系统、半主动悬挂系统等,实现对悬置系统振动的主动控制。

4. 实验验证:通过实验测试验证优化设计的有效性,对设计参数进行调优,以达到最佳的性能指标。

五、案例分析以某款汽车的动力总成悬置系统为例,对其进行振动分析及优化设计。

首先,通过实验测试获取该悬置系统的振动数据;然后,建立数学模型,对振动特性进行分析;最后,根据分析结果,采用上述优化设计策略,对悬置系统进行改进设计。

车辆悬架振动分析

车辆悬架振动分析

车辆悬架系统振动研究概述关键词:振动悬架摘要:本文简单介绍了车辆振动的相关知识,对其做了简明的分析,由于篇幅有限故只重点介绍了与车辆悬架相关的知识。

根据不同结构悬架的特点,分别介绍与其相关的振动研究内容和成果。

引言悬架系统是提高车辆平顺性(乘座舒适性)和安全性(操纵稳定性)、减少动载荷引起零部件损坏的关键,。

自70年代以来,工业发达国家开始研究基于振动主动控制的主动/半主动悬架系统。

引入主动控制技术后的悬架是一类复杂的非线性机、电、液动力系统,其研究进展和开发应用与机械动力学、流体传动与控制、测控技术、计算机技术、电子技术、材料科学等多个学科的发展紧密相关。

为此,关于车辆悬架系统振动的研究比较困难,但是其又具有十分重要的实际意义。

一、车辆悬架系统简介悬架系统的作用主要是连接车桥和车架,传递二者之间的作用力和力矩以及抑制并减少由于路面不平而引起的振动,保持车身和车轮之间正确的运动关系,保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。

悬架系统一般由弹性元件、减振器和导向装置等组成。

其中,弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷,缓冲并抑制不平路面所引起的冲击。

按弹性元件分类包括钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架以及气体弹簧悬架。

钢板弹簧是1根由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的近似等强度的弹性梁,多数情况下由多片弹簧组成。

多片式钢板弹簧可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用,可以不装减振器而用于货车后悬架。

螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成,常用于各种独立悬架。

其特点是没有减振和导向功能,只能承受垂直载荷。

扭杆弹簧本身是1根由弹簧钢制成的杆,一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。

气体弹簧是在1个密封的容器中冲入压缩气体,利用气体可压缩性实现弹簧的作用。

气体弹簧具有理想的变刚度特性。

气体弹簧有空气弹簧和油气弹簧2种。

根据振动控制类型的不同,悬架系统又可以分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。

被动悬架系统参数是基于某种特定路况的优化设计,而车辆在行驶过程中,它的行驶速度、路面的输入以及载荷都会随时间发生复杂的改变,此时系统参数不能随外部环境变化,所以悬架系统便不再为最优肉。

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展,消费者对汽车的性能和舒适性要求日益提高。

汽车动力总成悬置系统作为汽车的重要组成部分,其性能的优劣直接影响到整车的振动噪声水平以及乘坐舒适性。

因此,对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析,并进行优化设计,对于提高汽车的整体性能具有重要意义。

本文将针对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析,并提出相应的优化设计方案。

二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是指将发动机、变速器等动力总成与车身进行连接的装置,其作用是减小动力总成产生的振动和噪声对整车的影响。

该系统主要由橡胶支座、液压支座、金属支座等组成,通过这些支座将动力总成的振动和冲击传递给车身,并起到减振、降噪的作用。

三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机工作时产生的激励力,包括往复运动产生的惯性力和旋转运动产生的扭矩。

此外,路面不平、轮胎非线性等因素也会对系统产生一定的振动影响。

2. 振动传递路径动力总成的振动通过悬置系统传递到车身,再传递到车内乘客。

传递路径主要包括橡胶支座、液压支座等部件的弹性变形以及金属支座的刚度传递。

3. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析,可采用实验分析和数值分析两种方法。

实验分析主要通过实车测试和台架试验获取数据;数值分析则通过建立动力学模型,运用有限元等方法进行仿真分析。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统优化设计的目标是在保证动力总成正常工作的前提下,降低整车的振动噪声水平,提高乘坐舒适性。

同时,还需考虑系统的耐久性、可靠性以及制造成本等因素。

2. 优化设计方案(1)材料选择:选用高弹性、高阻尼的材料制作橡胶支座,以提高系统的减振性能。

同时,根据实际需要,可考虑在部分支座中加入液压减振元件,进一步提高减振效果。

(2)结构优化:对悬置系统的结构进行优化设计,如调整支座的布置位置、改变支座的刚度等,以改变振动的传递路径和传递速度,从而达到降低整车振动噪声的目的。

悬架震动实验报告

悬架震动实验报告

一、实验目的1. 了解汽车悬架系统的基本组成和工作原理。

2. 掌握汽车悬架系统震动实验的基本方法和步骤。

3. 分析不同路面条件下汽车悬架系统的震动特性。

4. 评估悬架系统减震性能对汽车舒适性和稳定性的影响。

二、实验原理汽车悬架系统是连接车身和车轮的部件,其主要功能是传递和缓冲来自路面的冲击,保持车轮与地面的良好接触,提高汽车的行驶稳定性、舒适性和安全性。

悬架系统由弹性元件、导向机构和减震器组成。

本实验通过在不同路面条件下对汽车悬架系统进行震动实验,分析其震动特性。

三、实验设备1. 汽车一辆2. 震动传感器3. 数据采集器4. 激励器5. 路面模拟器6. 悬架系统参数测试仪7. 计算机8. 相关软件(如ADAMS、MATLAB等)四、实验步骤1. 实验准备(1)将汽车停放在水平路面上,确保车身平稳。

(2)连接振动传感器,将传感器安装在汽车悬架系统上。

(3)将数据采集器与计算机连接,并打开相关软件。

(4)设置实验参数,如采样频率、路面模拟条件等。

2. 实验实施(1)启动激励器,模拟不同路面条件(如平坦路面、坑洼路面、波浪路面等)。

(2)启动数据采集器,记录汽车悬架系统的震动数据。

(3)重复上述步骤,进行多次实验,以确保数据的准确性。

3. 数据处理与分析(1)将采集到的数据导入计算机,进行滤波、降噪等处理。

(2)根据实验数据,分析不同路面条件下汽车悬架系统的震动特性。

(3)评估悬架系统减震性能对汽车舒适性和稳定性的影响。

五、实验结果与分析1. 不同路面条件下汽车悬架系统的震动特性(1)平坦路面:汽车悬架系统震动较小,减震性能较好。

(2)坑洼路面:汽车悬架系统震动较大,减震性能较差。

(3)波浪路面:汽车悬架系统震动较大,减震性能较差。

2. 悬架系统减震性能对汽车舒适性和稳定性的影响(1)舒适性:悬架系统减震性能越好,汽车行驶过程中乘客的舒适性越高。

(2)稳定性:悬架系统减震性能越好,汽车在行驶过程中越稳定,操控性越好。

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,汽车动力总成悬置系统的性能对整车舒适性和耐久性的影响日益显著。

汽车动力总成悬置系统作为连接发动机和车身的重要部分,其振动特性的优劣直接关系到整车的运行平稳性和乘坐舒适性。

因此,对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计,已成为汽车工程领域的研究热点。

本文旨在分析汽车动力总成悬置系统的振动特性,并对其优化设计进行探讨。

二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、悬置件、支撑结构等组成,其作用是减小发动机振动对整车的影响,保证发动机的正常运行,同时提高整车的乘坐舒适性和耐久性。

该系统的性能直接影响整车的动力性、经济性、舒适性和安全性。

三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动来源分析汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的运转和外部环境的干扰。

发动机的运转会产生周期性振动和非周期性振动,而外部环境如道路不平度、风力等也会对系统产生振动影响。

2. 振动传递路径分析汽车动力总成悬置系统的振动通过悬置件传递到车身,进而影响整车的振动特性。

在传递过程中,悬置件的刚度和阻尼对振动的传递具有重要影响。

3. 振动特性分析通过对汽车动力总成悬置系统进行模态分析和响应分析,可以了解系统的振动特性。

模态分析可以获得系统的固有频率和振型,而响应分析则可以了解系统在不同工况下的振动响应情况。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统的优化设计旨在提高整车的乘坐舒适性和耐久性,降低发动机的振动和噪声对整车的影响。

2. 优化方案(1)改进悬置件的设计:通过优化悬置件的刚度和阻尼,减小发动机的振动传递到车身的幅度。

(2)优化支撑结构:通过改进支撑结构的布局和刚度,提高系统的整体刚度和稳定性。

(3)采用先进的控制技术:如主动悬置技术、半主动悬置技术等,通过控制算法对发动机的振动进行主动控制。

3. 优化设计方法(1)理论分析:通过建立数学模型和仿真分析,了解系统的振动特性和优化目标。

《2024年汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文

《2024年汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文

《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言汽车作为现代社会出行的重要工具,其舒适性和安全性已成为消费者选购车辆的重要考量因素。

动力总成悬置系统作为汽车的重要组成部分,其性能直接影响到整车的振动噪声水平及乘坐舒适性。

因此,对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析,并进行优化设计,对于提升汽车性能具有重要意义。

本文将就汽车动力总成悬置系统的振动分析及优化设计进行探讨。

二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、变速箱、传动系统等组成,其作用是将发动机产生的动力传递至车轮,同时起到减震、降噪、提高乘坐舒适性的作用。

该系统的性能直接影响到整车的运行平稳性和乘坐舒适性。

三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的燃烧、气缸内的工作过程、燃油的喷入以及各种力的相互作用等因素。

此外,路面不平、车身结构等因素也会对系统产生一定的振动影响。

2. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析,可采用理论分析、仿真分析和实车测试等方法。

理论分析主要依据动力学原理和弹性力学原理对系统进行建模和分析;仿真分析则通过建立系统的有限元模型,对系统进行动力学仿真分析;实车测试则是通过在真实环境下对车辆进行测试,获取系统的振动数据。

四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统的优化设计目标主要包括降低系统振动、提高乘坐舒适性、减少噪声等。

通过对系统进行优化设计,可提高整车的性能和品质。

2. 优化设计方法(1)材料选择:选用高强度、轻量化的材料,如铝合金、复合材料等,以降低系统重量,提高刚度和减震性能。

(2)结构优化:通过优化结构布局和刚度分配,使系统在受到外界力时能够快速恢复稳定状态,减少振动。

(3)主动控制技术:采用主动控制技术,如主动悬挂系统、电磁减震器等,对系统进行实时控制,以降低振动和噪声。

(4)仿真分析:利用仿真软件对系统进行动力学仿真分析,预测系统的振动性能,为优化设计提供依据。

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汽车悬挂系统的振动模态分析一、问题描述一个简单的汽车系统如图1所示,若将其处理成平面系统,可以由车身(梁)、承重、前后支撑组成,汽车悬架振动系统可以简化地看作由以下两个主要运动组成:运动体系在垂直方向的线性运动以及车身质量块的旋转运动,对该系统进行模态分析。

模型中的各项参数如表 1 所示,为与文献结果进行比较,这里采用英制单位。

表1 汽车悬架振动模型的参数 材料参数几何参数 弹性模量psf E 9104⨯=加速度2sec /2.32ft g =质心的前距离ft l 5.41= 车身重量lb W 3220=车身质量ft lb g W m /sec 100/2⋅==质心的后距离ft l 5.52= 前悬架支撑弹簧系数ft lb k /24001=后悬架支撑弹簧系数ft lb k /26002=质量分布的回转半径ft r 4=(a )问题描述 (b )有限元分析模型图1 汽车悬架振动系统模型二、有限元建模1、模型分析计算模型如图1(b)所示。

这里将车身简化为梁,仅起到连接作用,这里设定不考虑梁的质量对振动性能的影响,因此需将密度设定为零即可,但在建模时需要输入梁的各种参数(包括材料以及几何参数),实际上,可以将车身梁的弹性效果通过质量块的垂直运动及旋转运动来等效,质量块的转动惯性矩为2r m I zz ⋅=,r 取为 4ft ,经计算ft lb I zz ⋅⋅=2sec 1600。

可以看出所采用的平面简化模型仅有两个自由度(梁单元由于取密度为零,将仅起连接作用)。

采用 2D 的计算模型,使用梁单元 2-D Elastic Beam Elements (BEAM3)来等效车身,使用弹簧单元Spring-Damper Elements (COMBIN14)来等效车体的前后悬架支撑,使用质量块单元Structural Mass Element (MASS21)来等效车身质量。

2、建模的要点1) 首先定义分析类型并选取三种单元,输入实常数;2) 建立对应几何模型,并赋予各单元类型对应各参数值 ;3) 在后处理中,用命令<*GET >来提取其计算分析结果(频率);4) 通过命令<*GET >来提取模态的频率值。

3、建模步骤1) 进入 ANSYS (设定工作目录和工作文件)程序 → ANSYS → ANSYS Interactive → Working directory (设置工作目录)→ Initial jobname: Vehicle (设置工作文件名):→Run → OK2) 设置计算类型ANSYS Main Menu :Preferences … → Structural → OK3) 定义单元类型ANSYS Main Menu :Preprocessor → Element Type → Add/Edit/Delete... → Add …→ Beam: 2d elastic 3 → Apply (返回到Library of Element 窗口)→ Combination: Spring-damper 14→ Apply (返回到Library of Element 窗口)→Structural Mass: 3D mass 21→OK (返回到Element Types 窗口)→选择Type 2 COMBIN14 单击Options …→K3 设定为2-D longitudinal →OK (返回到Element Types 窗口) →选择Type 3 MASS21 单击Options …→K3 设定为2-D w rot inert → OK → Close4) 定义实常数ANSYS Main Menu: Preprocessor → Real Constants …→Add/Edit/Delete... →Add …→ 选择 Type 2 COMBIN14 → OK → Real Constants Set No. : 1(第1 号实常数), K:2400(前悬架支撑的弹簧系数k1 = 2400) →Ok(返回Real constants窗口) →Add…→选择Type 1 BEAM3 →OK →Real Constants Set No. : 2(第2 号实常数)AREA:10, IZZ:10, HEIGHT:10(梁单元参数,可以为任意值) →Ok →Add…→选择Type 3 MASS21 →OK →Real Constants Set No. : 3 (第3号实常数), MASS:100,IZZ:1600(质点的实常数) →Ok →Add…→选择Type 1 BEAM3 →OK →Real Constants Set No. : 4(第4号实常数)AREA:10, IZZ:10, HEIGHT:10(梁单元参数,可以为任意值) →Ok →Add…→选择Type 2 COMBIN14 →OK →Real Constants Set No. : 5(第5 号实常数), K:2600(后悬架支撑的弹簧系数k2 = 2600) →Close (关闭Real Constants 窗口)5)定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Elastic→Linear →Isotropic →input EX: 4E9, PRXY:0.3(定义泊松比及弹性模量) →OK,Density (定义材料密度) →DENS:0 →OK →关闭材料定义窗口6)构造车体模型生成节点ANSYS Main Menu:Preprocessor →Modeling →Create →Nodes →In Active CS →Node number:1,X,Y,Z Location in active CS:0,0,0 Apply →同样输入其余4 个节点坐标(最左端为起始点,坐标分别为(0,1,0)、(4.5,1,0)、(10,1,0)、(10,0,0)→OK生成元素并分配材料类型、实常数ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Elements →Elem Attributes →Type 2 COMBIN14 →OKANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Elements →Auto Numbered →Thru Nodes →点击1、2号节点,生成第一个单元→OKANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Elements →Elem Attributes →MAT,1,TYPE,1 Beam3,REAL,2 →OK ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Elements →Auto Numbered →Thru Nodes →点击2、3号节点,生成第二个单元ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Elements →Elem Attributes →Type 3 MASS21 REAL,3 →OKANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Elements →Auto Numbered →Thru Nodes →点击3号节点,生成第三个单元ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Elements →Elem Attributes →Type 1 BEAM3 REAL,4 →OKANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Elements →Auto Numbered →Thru Nodes →点击3、4号节点,生成第四个单元ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Elements →Elem Attributes →Type 2 COMBIN14 REAL,5 →OKANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Elements →Auto Numbered →Thru Nodes →点击4、5号节点,生成第五个单元7)模型加约束ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →-Structural→Displacement→On Nodes →选取1、5号节点→OK →选择Lab2: UX,UY(施加X、Y方向的位移约束) →Apply→选取3号节点→OK→选择Lab2: UX (施加X方向的位移约束) →OK三、计算结果分析1、分析步骤ANSYS Main Menu: Solution →Analysis Type →New Analysis →Modal→OKANSYS Main Menu: Solution →Analysis Options →[MODOPT] Block Lanczos, No. of modes to extract: 5 Expand mode shapes: Ye s, Number of modes to expand:0 →OK →弹出Block Lanczos Method 窗口中:Start Freq:0.001 ,End Freq:100 →OKANSYS Main Menu:Solution →Solve →Current LS →OK2、读取计算结果ANSYS Main Menu:General Postproc →List Results →Detailed summary(读取模态频率)3、退出系统ANSYS Utility Menu:File →Exit →Save Everything →OK四、结果比较最后将计算结果与参考文献所给出的解析结果进行比较,见表2。

表2 对比结果模态频率及单位参考文献结果ANSYS结果f,Hz1.0981 1.11591f,Hz1.4406 1.44682五、完整的命令流!%%%% [ANSYS算例] %%%%% begin %%%%%/PREP7 !进入前处理ANTYPE,MODAL !设定为模态分析MP,EX,1,4E9 !定义1号材料的弹性模量MP,DENS,1,0 !定义1号材料的密度,设置为零,则材料对振动不起作用MP,PRXY,1,0.3 !设定1号材料的泊松比ET,1,BEAM3 ! 选取单元类型1(梁)ET,2,COMBIN14,,,2 ! 选取单元类型2(弹簧)ET,3,MASS21,,,3 ! 选取单元类型3(质量块), 设置KEYOPT(3)=3R,1,2400 ! 设定实常数No.1,前悬架支撑的弹簧系数k1 = 2400 R,2,10,10,10 ! 设定实常数No.2,梁单元所需要的参数(这里可以设定为一个任意值)R,3,100,1600 ! 设定实常数No.3,MASS=100, IZZ=1600,当KEYOPT(3)=3 时R,4,10,10,10 ! 设定实常数No.4,梁参数(任意)R,5,2600 ! 设定实常数No.5,后悬架支撑的弹簧系数k2= 2600 N,1 ! 生成节点1N,2,,1 ! 生成节点2N,3,4.5,1 ! 生成节点3N,4,10,1 ! 生成节点4N,5,10 ! 生成节点5TYPE,2 ! 设定弹簧单元E,1,2 ! 生成前悬架支撑(弹簧单元)MAT,1 ! 设定为材料No.1TYPE,1 ! 设定单元No.1,即梁单元REAL,2 ! 设定实常数No.2E,2,3 ! 生成前车体(梁单元)TYPE,3 ! 设定质量块单元REAL,3 ! 设定实常数No.3E,3 ! 生成质量块单元TYPE,1 ! 设定梁单元REAL,4 ! 设定实常数No.4E,3,4 ! 生成后车体(梁单元)TYPE,2 ! 设定弹簧单元REAL,5 ! 设定实常数No.5E,4,5 ! 生成后悬架支撑(弹簧单元)D,1,UX,,,5,4,UY ! 对节点1以及节点5施加UX以及UY固定的位移约束D,3,UX ! 对节点3施加UX固定的位移约束FINISH !结束前处理/SOLU !进入求解模块MODOPT,LANB,5,0.001,100 !设定LANB方法求解,可求5阶,频率范围0.001至100SOLVE !求解*GET,FREQ1,MODE,1,FREQ !提取第1阶模态共振频率,并赋值给参数FREQ1 *GET,FREQ2,MODE,2,FREQ !提取第2阶模态共振频率,并赋值给参数FREQ2 *STATUS !列出所有参数的内容!%%%% [ANSYS算例] %%%%% end %%%%%六、建议与体会在学习ANSYS过程中遇到的问题及学习体会:1、往往会搞不清关键点(keypoint)、节点(node)、元素(element)等的意思。

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