本文關(guān)鍵詞：車身薄板振動分析及控制研究

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【摘要】：車身的用途是承載乘客并為其提供舒適的空間,車身結(jié)構(gòu)振動將直接影響乘車人的感受。轎車車身主要由以下幾部分組成：車身結(jié)構(gòu)件、車身覆蓋件、車門、車身內(nèi)外裝件與車身附件等,其中車身覆蓋件多數(shù)是沖壓成曲面的薄板。這些板見由于薄且支撐跨度大,剛度小,當受到外界激勵時,會產(chǎn)生振動及因振動而輻射出噪聲。因此對薄板振動進行分析與控制研究是一項非常有意義的工程課題。車身薄板結(jié)構(gòu)的振動問題大多數(shù)考慮低頻和中頻激勵情況,高頻則按噪聲問題處理。薄板結(jié)構(gòu)的固有頻率避開激勵源頻率是振動控制的基本要求。本文通過對薄板結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化提高薄板結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率,以期達到避頻的目的。被動式動力吸振器因結(jié)構(gòu)簡單,成本低,容易安裝等優(yōu)點,常被作為一種振動控制的方法。本文通過以單動力吸振器和分布式動力吸振器對薄板主振系統(tǒng)的吸振效果分析,為薄板結(jié)構(gòu)的吸振控制提供理論指導和設(shè)計方法。論文首先以簡支矩形薄板為研究對象,通過對薄板進行縱橫方向沖筋及其布置、縱橫方向上加筋及其布置,以及改變薄板曲率等,分析各種結(jié)構(gòu)方案的模態(tài)振型與頻率。研究發(fā)現(xiàn)對薄板沖筋和加筋數(shù)目增多,其模態(tài)頻率隨之增大；薄板曲率增大,薄板模態(tài)頻率也隨之增大。隨后以汽車頂蓋為實例,對其進行縱向沖筋,發(fā)現(xiàn)雖然出現(xiàn)新的局部模態(tài)振型,但其整體模態(tài)頻率有所提高。通過對國內(nèi)外動力吸振器的研究現(xiàn)狀分析以及動力吸振器理論的研究,針對控制簡支薄板的一階模態(tài),基于最優(yōu)同調(diào)與最優(yōu)阻尼條件公式,分析出單動力吸振器和分布式動力吸振器參數(shù)。在Hypermesh軟件中建立薄板模型并附加動力吸振器,利用位移頻響函數(shù)評價不同動力吸振器對薄板結(jié)構(gòu)主振系統(tǒng)的吸振特性。發(fā)現(xiàn)單動力吸振器只能在很窄的頻帶內(nèi)達到吸振的效果,而分布式吸振器不僅質(zhì)量輕且具有吸振頻帶較寬的優(yōu)點。以車身頂蓋為研究對象,對其模態(tài)頻率為115Hz下最大振幅位置進行振動控制。在最大振幅處安裝單吸振器和分布式吸振器,并進行吸振性能分析,分析驗證動力吸振器在車身頂蓋中的吸振效果。結(jié)果表明：分布式動力吸振器對汽車頂蓋局部振動具有明顯的吸振效果,而且吸振頻帶較寬。
【關(guān)鍵詞】：車身 薄板 振動 分布式動力吸振器 頂蓋
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.82
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-16
• 第一章 緒論16-24
• 1.1 課題背景及其研究意義16-17
• 1.2 薄板振動控制分類及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.1 被動式動力吸振器薄板控制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 主動式薄板控制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.3 薄板結(jié)構(gòu)振動的阻尼控制研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 車身局部結(jié)構(gòu)的分類及其結(jié)構(gòu)模態(tài)20-21
• 1.3.1 板結(jié)構(gòu)20
• 1.3.2 聲腔結(jié)構(gòu)20
• 1.3.3 附件結(jié)構(gòu)20-21
• 1.3.4 次梁結(jié)構(gòu)21
• 1.4 車身局部模態(tài)控制策略21-23
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容23-24
• 第二章 薄板振動特性優(yōu)化分析及其在汽車頂蓋的應用24-40
• 2.1 有限元仿真分析25-26
• 2.2 板厚對板的模態(tài)頻率變化影響26-27
• 2.3 沖筋對板的振動特性的影響27-30
• 2.4 加筋對板的振動特性影響30-31
• 2.5 曲率對板振動特性的影響31-33
• 2.6 速度響應分析33-35
• 2.7 車身頂蓋沖筋模態(tài)分析35-38
• 2.8 本章小結(jié)38-40
• 第三章 動力吸振器力學模型及原理分析40-54
• 3.1 動力吸振器分類40-42
• 3.2 動力吸振器吸振原理42-50
• 3.2.1 無阻尼動力吸振器吸振原理分析42-45
• 3.2.2 有阻尼動力吸振器吸振原理分析45-48
• 3.2.3 最優(yōu)同調(diào)條件48-49
• 3.2.4 最優(yōu)阻尼條件49-50
• 3.3 動力吸振器吸振性能的評價指標及其影響因素50-53
• 3.3.1 動力吸振器吸振性能的評價指標50-51
• 3.3.2 動力吸振器的影響因素51-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第四章 薄板的頻率響應分析54-68
• 4.1 頻率響應分析原理論述54-56
• 4.2 簡支約束薄板頻響分析56-67
• 4.2.1 薄板模態(tài)分析56-57
• 4.2.2 動力吸振器參數(shù)設(shè)計57-61
• 4.2.3 激勵頻率范圍61
• 4.2.4 動力吸振器在平板上減振效果分析61-67
• 4.3 本章小結(jié)67-68
• 第五章 動力吸振器在汽車頂蓋中的減振分析68-75
• 5.1 頂蓋模態(tài)分析及頻響分析68-71
• 5.2 動力吸振器設(shè)計及吸振性能分析71-74
• 5.3 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 全文總結(jié)75
• 6.2 展望75-77
• 參考文獻77-80
• 攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況80

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本文編號：623760