基于有限元和多体动力学的轻型货车振动特性仿真分析

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汽车NVH特性的分析在汽车研发过程中是必不可少的重要部分,特别是基于路面激励的振动特性的分析与研究。在有限元理论和刚柔耦合系统动力学理论的基础上,利用HyperMesh和ADAMS软件,建立整车的刚柔耦合模型,并对其进行静、动态特性和基于路面激励的整车振动特性进行仿真分析与研究。首先,以轻型货车为研究对象,建立刚柔耦合模型。先在MSC.ADAMS/Car模块建立前后悬架、转向系、轮胎、动力总成等刚体模型;然后在HyperMesh中建立车身有限元模型,并将由有限元模型生成的模态中性文件导入ADAMS,生成车身柔性体模型;最后在ADAMS/Car中将上述模型组建成整车刚柔耦合模型。然后,根据有限元理论并利用HyperMesh软件对车身有限元模型进行静动态仿真分析,其中静态分析包括:静刚度分析和屈曲分析,并得到应力应变云图和屈曲模态,从而对车身的静态特性进行研究分析;动态分析包括:模态分析、频率响应分析和瞬态响应分析,对车身结构的振动响应性能进行研究和分析,通过观测计算结果对车身结构动态性能进行评价。最后,利用ADAMS软件对建立的刚柔耦合模型进行基于路面激励的随机振动仿真,得到在B级路面上分别以60km/h、70km/h、80km/h的速度行驶工况下车架放置货物处的加速度时间历程及功率谱图,计算出了加权加速度均方根值,以此对该货车运输货物过程中的整车振动性能进行评价。
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