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《試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析作業(yè)張海濤2013424064汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)件的模態(tài)試驗(yàn)與分析文獻(xiàn)綜述張海濤2013424064.docx》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)件的模態(tài)試驗(yàn)與分析文獻(xiàn)綜述摘要：本論文采用試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的方法，可有效地識(shí)別出系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)參數(shù)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析。詳細(xì)描述了模態(tài)分析的試驗(yàn)方法，并與計(jì)算機(jī)仿真相結(jié)合，充分驗(yàn)證了計(jì)算機(jī)仿真的正確性。本文分別以汽車結(jié)構(gòu)件罩蓋、油底殼和皮帶為研究對(duì)象，采用試驗(yàn)?zāi)B(tài)的方法，分別進(jìn)行了線性系統(tǒng)（罩蓋、油底殼）和非線性系統(tǒng)（皮帶）的動(dòng)態(tài)參數(shù)識(shí)別，對(duì)以罩蓋和油底殼為代表的線性系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)與分析，首先通過對(duì)鋁板的模態(tài)試驗(yàn)，有限元分析和理論計(jì)算驗(yàn)證模態(tài)試驗(yàn)的正確性。分別采用激勵(lì)錘法和激振器法兩種方法識(shí)別帶縱向振動(dòng)的模態(tài)參數(shù)，對(duì)測(cè)得的頻
2、響函數(shù)和固有頻率進(jìn)行比較。建立了考慮彎曲剛度的皮帶的理論模型，推導(dǎo)出了彎曲剛度的計(jì)算公式，具有重大的研究意義。一、課題研究的意義由于配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和沖擊，經(jīng)常導(dǎo)致罩蓋的振動(dòng)和噪聲增大；由于機(jī)體曲軸箱的振動(dòng)，易導(dǎo)致油底殼的振動(dòng)和噪聲增大，尤其油底殼的振動(dòng)噪聲對(duì)降低汽車的整體噪聲是非常關(guān)鍵的，發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼在車輛下面直接露在外面，對(duì)車輛的行駛噪聲有重要影響。發(fā)動(dòng)機(jī)附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，帶傳動(dòng)憑借其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置緊湊、傳遞功率大、不需潤(rùn)滑、容易維護(hù)等特點(diǎn)，占據(jù)著重要的地位。然而，皮帶速度波動(dòng)，張力波動(dòng)等因素，導(dǎo)致帶在運(yùn)動(dòng)過程中表現(xiàn)出復(fù)雜的動(dòng)態(tài)特
3、性。在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)可以導(dǎo)致設(shè)備的加速磨損、振動(dòng)和噪聲增大。隨著人們對(duì)汽車乘坐舒適性提出了更高地要求，為降低發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、噪聲提供參考，本文采用試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的方法，一方面，從線性試驗(yàn)?zāi)B(tài)的角度對(duì)罩蓋油底殼進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)研究；另一方面，從非線性試驗(yàn)?zāi)B(tài)的角度，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶進(jìn)行了動(dòng)態(tài)性能參數(shù)識(shí)別，豐富了試驗(yàn)?zāi)B(tài)的研究?jī)?nèi)容，有助于開展汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)件的振動(dòng)噪聲控制和動(dòng)態(tài)特性方面的研究工作。二、研究方法或原理對(duì)以罩蓋和油底殼為代表的線性系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)與分析，首先通過對(duì)鋁板的模態(tài)試驗(yàn)，有限元分析和理論計(jì)算驗(yàn)證模態(tài)試驗(yàn)的正確性。采用錘擊法
4、測(cè)量測(cè)點(diǎn)的頻響函數(shù)，利用多參考點(diǎn)最小二乘復(fù)頻域法（PolyMax）對(duì)其進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別，得到了罩蓋和油底殼的前七階固有頻率、阻尼比和振型。分別采用激勵(lì)錘法和激振器法兩種方法識(shí)別帶縱向振動(dòng)的模態(tài)參數(shù)，對(duì)測(cè)得的頻響函數(shù)和固有頻率進(jìn)行比較。試驗(yàn)結(jié)果表明：兩者的頻響函數(shù)和固有頻率基本吻合。采用頻譜細(xì)化半功率法和時(shí)域?qū)?shù)衰減法分別進(jìn)行阻尼比計(jì)算。計(jì)算了帶的縱向剛度和阻尼系數(shù)，并分析了帶長(zhǎng)對(duì)帶的固有頻率、阻尼比、縱向剛度和阻尼系數(shù)的影響規(guī)律。帶的縱向固有頻率和阻尼比隨著帶長(zhǎng)的增大而減??；帶的縱向動(dòng)態(tài)剛度和阻尼系數(shù)隨著帶長(zhǎng)的增大而增大。建立了考慮彎曲
5、剛度的皮帶的理論模型，推導(dǎo)出了彎曲剛度的計(jì)算公式。分別采用多自由度法和單自由度法識(shí)別帶的橫向振動(dòng)的固有頻率和阻尼比。測(cè)試了在不同帶長(zhǎng)(l=1.0m,l=0.9m)、不同縱向力下帶橫向振動(dòng)的自由響應(yīng)，識(shí)別了固有頻率與阻尼比。通過最小二乘優(yōu)化算法確定了帶的彎曲剛度。研究了縱向力對(duì)帶的固有頻率和帶長(zhǎng)對(duì)帶彎曲剛度的影響規(guī)律。帶的各階固有頻率隨帶的縱向力的增大而增大，帶的彎曲剛度隨帶長(zhǎng)的增加而減小。一、主要研究工作1、罩蓋油底殼模態(tài)試驗(yàn)與分析采用激勵(lì)錘錘擊法，利用LMSTest.Lab系統(tǒng)進(jìn)行采集與分析，采用多參考點(diǎn)最小二乘復(fù)頻域法（PolyMa
6、x）進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別，得到罩蓋和油底殼的前七階固有頻率、阻尼比和振型。為發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋和油底殼的優(yōu)化設(shè)計(jì)和振動(dòng)噪聲控制提供實(shí)用的價(jià)值。并通過對(duì)鋁板的模態(tài)試驗(yàn)，有限元分析和理論計(jì)算驗(yàn)證模態(tài)試驗(yàn)的正確性2、皮帶縱向動(dòng)態(tài)特性參數(shù)測(cè)試與分析首先用激勵(lì)錘沿帶的縱向施加激勵(lì)，帶在縱向方向?qū)a(chǎn)生自由振動(dòng)響應(yīng)；然后用激振器施加激勵(lì)，帶將產(chǎn)生受迫振動(dòng)響應(yīng)。通過激振器法測(cè)得的頻響函數(shù)與激勵(lì)錘法測(cè)得的頻響函數(shù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了將帶-物塊系統(tǒng)簡(jiǎn)化為單自由度的質(zhì)量-彈簧-阻尼系統(tǒng)的方法是正確的。采用頻譜細(xì)化半功率帶寬法和時(shí)域?qū)?shù)衰減法分別進(jìn)行阻尼比計(jì)算，兩者計(jì)算的阻尼
7、比較吻合。當(dāng)采樣分辨率高，頻譜中共振峰波形較為理想等合適條件下，采用頻譜細(xì)化半功率帶寬法計(jì)算阻尼比還是可以滿足工程精度。根據(jù)振動(dòng)力學(xué)的公式計(jì)算出皮帶的縱向剛度和阻尼系數(shù)，并分析了帶長(zhǎng)對(duì)帶的固有頻率、阻尼比、縱向剛度和阻尼系數(shù)的影響規(guī)律。結(jié)果表明：皮帶的縱向固有頻率和阻尼比隨著帶的長(zhǎng)度的增大而減??；帶的縱向剛度和阻尼系數(shù)隨著帶長(zhǎng)度的增大而增大。1、皮帶橫向動(dòng)態(tài)特性參數(shù)測(cè)試與分析首先，建立了皮帶考慮彎曲剛度的理論模型，推導(dǎo)出了彎曲剛度的計(jì)算公式。其次，在同一縱向力下，用激勵(lì)錘沿帶的橫向?qū)У母鱾€(gè)激勵(lì)點(diǎn)進(jìn)行錘擊激勵(lì)，分別采用多自由度法和單自由
8、度法識(shí)別帶的橫向振動(dòng)的固有頻率和阻尼比，驗(yàn)證本試驗(yàn)采用單自由度法是可行的。最后，測(cè)試了在不同帶長(zhǎng)(l=1.0m,l=0.9m)，不同縱向力下帶橫向振動(dòng)的自由響應(yīng)，識(shí)別了固有頻率和阻尼比，通過最小二乘優(yōu)化算法
