本文關鍵詞：重型商用車駕駛室模態(tài)分析與拓撲優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學》 2009年

重型商用車駕駛室模態(tài)分析與拓撲優(yōu)化研究

陳海潮  

【摘要】： 在設計階段對重型商用車駕駛室進行模態(tài)分析,可以及早的了解其動態(tài)特性,為采取恰當的改進措施、確定合理的結構設計方案提供依據。本文首先介紹了模態(tài)分析技術與拓撲優(yōu)化方法的發(fā)展現狀及其在汽車方面的應用,接著在介紹了模態(tài)分析與拓撲優(yōu)化的相關理論之后,利用HyperMesh建立了某重型商用車駕駛室白車身有限元模型,并運用OptiStruct對其進行自由狀態(tài)下數值模態(tài)參數求解,然后對該駕駛室白車身的實際結構進行試驗模態(tài)分析,得到了駕駛室實際結構的低階模態(tài)參數,將數值結果與試驗結果進行對比分析,驗證了有限元模型的高精確性。針對該駕駛室一階整體扭轉模態(tài)頻率稍顯偏低的問題,建立雙層殼單元有限元模型,并結合拓撲優(yōu)化方法對該駕駛室提出了相應的結構改進建議。最后對該駕駛室的概念模型進行了基于制造工藝約束的多工況拓撲優(yōu)化研究,為同類車型的開發(fā)積攢經驗。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：U463.81
【目錄】：

內容提要4-8

第1章 緒論8-14

1.1 論文研究背景8-9

1.2 模態(tài)分析的發(fā)展現狀及其在汽車上的應用9-10

1.3 拓撲優(yōu)化的發(fā)展現狀及其在汽車上的應用10-12

1.4 本文的主要研究內容、意義和研究方法12-14

第2章 模態(tài)分析與拓撲優(yōu)化基本理論14-24

2.1 模態(tài)分析基本理論14-17

2.1.1 實模態(tài)分析的基本理論14-16

2.1.2 頻響函數與模態(tài)參數的關系16-17

2.2 模態(tài)參數識別方法17-18

2.3 振型相關性分析18

2.4 拓撲優(yōu)化基本理論18-21

2.4.1 拓撲優(yōu)化基本方法18-20

2.4.2 拓撲優(yōu)化數學模型20-21

2.5 小結21-24

第3章 商用車駕駛室數值模態(tài)分析24-34

3.1 有限元軟件HyperWorks 簡介24-25

3.2 商用車駕駛室有限元模型的建立25-29

3.2.1 模型簡化26

3.2.2 模型的幾何清理26-27

3.2.3 單元類型及單元尺寸的選擇27-28

3.2.4 連接方式的模擬28-29

3.2.5 商用車駕駛室白車身的有限元模型29

3.3 商用車駕駛室數值模態(tài)分析29-33

3.3.1 數值模態(tài)計算結果30-32

3.3.2 數值模態(tài)結果分析32-33

3.4 小結33-34

第4章 商用車駕駛室試驗模態(tài)分析34-48

4.1 模態(tài)試驗測試系統(tǒng)簡介34-35

4.2 商用車駕駛室模態(tài)試驗35-42

4.2.1 試驗結構的支撐方式35-37

4.2.2 激勵37-38

4.2.3 激振點和響應點的選擇38-39

4.2.4 模態(tài)試驗中應該注意的事項39-40

4.2.5 駕駛室模態(tài)試驗40-41

4.2.6 模態(tài)參數的識別41-42

4.3 模態(tài)試驗結果42-43

4.4 計算模態(tài)與試驗模態(tài)對比分析43-45

4.5 振型相關性分析45-46

4.6 誤差分析46-47

4.7 小結47-48

第5章 商用車駕駛室模態(tài)頻率優(yōu)化48-56

5.1 雙層殼單元有限元模型49-50

5.2 駕駛室雙層殼單元模型拓撲優(yōu)化50-53

5.2.1 駕駛室雙層殼單元模型模態(tài)分析50-51

5.2.2 駕駛室雙層殼單元模型拓撲優(yōu)化51-53

5.3 結構改進建議53-55

5.4 小結55-56

第6章 商用車駕駛室拓撲優(yōu)化研究56-64

6.1 帶有制造工藝約束的多工況拓撲優(yōu)化數學模型56-57

6.2 商用車駕駛室多工況拓撲優(yōu)化57-61

6.2.1 商用車駕駛室概念模型57-58

6.2.2 商用車駕駛室典型工況58-60

6.2.3 商用車駕駛室多工況拓撲優(yōu)化60-61

6.3 商用車駕駛室多工況變優(yōu)化區(qū)域拓撲優(yōu)化61-63

6.4 小結63-64

第7章 全文總結暨展望64-66

7.1 全文總結64-65

7.2 全文展望65-66

參考文獻66-71

致謝71-72

摘要72-74

ABSTRACT74-76

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【引證文獻】

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