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重型商用车驾驶室的模态分析与试验研究

作　者: 刘文平
导　师: 马天飞
学　校: 吉林大学
专　业: 车辆工程
关键词: 商用车 驾驶室 白车身 有限元 模态分析 试验
分类号: U463.83
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 508次
引　用: 6次
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内容摘要


模态分析是结构动态设计及设备故障诊断的重要方法。利用模态分析技术分析结构的动态特性,对研究结构的振动与噪声具有重要意义。本文是结合国家“863”计划《高品质重型商用车集成开发先进技术》项目的子项——“驾驶室噪声分析与控制”开展研究的。本文首先介绍了国内外模态分析技术的发展概况、模态分析技术的分类、模态分析技术在汽车上的应用以及模态分析和参数识别的基本理论。利用Hypermesh软件对某商用车驾驶室白车身进行有限元建模,将模型导入到MSC.Patran中设定材料属性、分析参数,利用MSC.Nastran进行模态计算,获得模型的模态参数,并对计算结果进行分析与评价。然后对该驾驶室白车身的实际结构进行试验模态分析,经过试验准备、数据采集和试验数据处理,得到了实际结构的模态参数。最后,比较计算结果与试验结果并进行模态振型相关性分析,分析结果表明所建立的有限元模型具有较高的可信度,为进一步研究驾驶室系统低频声振特性的匹配提供了良好的条件。

全文目录


提要  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 模态分析技术的发展概况  7-9
    1.1.1 模态分析技术的发展历史  8-9
    1.1.2 模态分析技术的发展现状  9
  1.2 模态分析技术的分类  9-10
  1.3 模态分析技术在汽车上的应用  10-11
  1.4 本文的主要研究内容、意义和研究方法  11-13
第二章 模态分析与参数识别的理论基础  13-27
  2.1 模态分析理论  13-16
    2.1.1 实模态分析的基本理论  13-14
    2.1.2 频响函数  14-16
  2.2 模态参数识别理论  16-21
    2.2.1 参数识别的频域方法和时域方法  16-17
    2.2.2 参数识别的估计方法  17-21
  2.3 试验模态参数识别方法——多参考点最小二乘复频域法  21-23
    2.3.1 数学模型  21-22
    2.3.2 求极点和模态参与因子  22-23
    2.3.3 求模态振型  23
  2.4 多点全相干激励的相关理论  23-24
  2.5 模态振型相关性分析的相关理论  24-25
  2.6 小结  25-27
第三章 驾驶室白车身有限元模型的建立  27-39
  3.1 有限元法的基本概念  27-28
  3.2 有限元建模软件Hypermesh简介  28-29
  3.3 有限元模型的建立  29-34
    3.3.1 模型建立的原则  29
    3.3.2 单元类型及单元尺寸的选择  29-30
    3.3.3 模型简化  30-31
    3.3.4 连接方式的模拟  31-34
  3.4 检查模型质量  34
  3.5 单元质量的调整  34-36
  3.6 驾驶室白车身的有限元模型  36-37
  3.7 小结  37-39
第四章 驾驶室白车身的计算模态分析  39-49
  4.1 有限元分析软件MSC.Nastran简介  40
  4.2 特征值计算方法  40-41
  4.3 质量矩阵的输入  41-42
  4.4 特征向量归一化方法  42-43
  4.5 计算模态分析结果  43-47
  4.6 小结  47-49
第五章 驾驶室白车身的试验模态分析  49-71
  5.1 试验件及其支撑方式  50-53
  5.2 激励系统  53-54
  5.3 激励信号的选择  54-55
  5.4 激励点和响应点的选择  55-57
    5.4.1 激励方式和激励点的选择  55-56
    5.4.2 响应点的选择  56-57
  5.5 模态试验  57-62
    5.5.1 试验设备及试验相关信息  57-59
    5.5.2 试验数据的可信度验证  59-60
    5.5.3 集总频响函数（FRF）曲线  60-61
    5.5.4 稳态图  61-62
  5.6 试验模态分析结果及对比  62-67
    5.6.1 试验模态分析结果  62-64
    5.6.2 计算模态与试验模态对比分析  64-67
  5.7 模态振型相关性分析  67-68
  5.8 小结  68-71
第六章 全文总结  71-73
参考文献  73-77
摘要  77-79
Abstract  79-82
致谢  82

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车结构部件 > 驾驶室及车身 > 驾驶室和车身的部件与构件
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