某轻型客车白车身静刚度试验研究与分析

承载式车身几乎承载了车辆在使用过程中的各种载荷,因此在车身开发过程中,车身的刚度特性具有举足轻重的地位。文中以某自主品牌轻型客车的承载式车身为例,介绍了通过试验获得白车身静刚度的方法,并对获得的试验数据进行了分析,为今后的研发提供数据积累。

基于模态理论的白车身静刚度计算方法

以线性系统的模态理论为基础,将简单矩形框架的弹性体模态与静刚度之间的关联性推广到白车身,推导出了具体的数学表达式,再以此为依据,通过有限元分析直接提取各阶弹性体模态参数,从而获取车身静刚度,改变了以往依靠柔度矩阵和大型试验来计算静刚度的方法。研究结果表明,模态理论方法和传统静力学方法所得到的静刚度相差在10%以内,说明白车身的整体静态柔度可以用模态柔度贡献量之和表达,且这种计算方法具有较高精度,能为低阶模态和刚度性能的目标设定提供参考。同时,各阶模态的柔度贡献量的大小可以作为低阶模态识别的重要依据。最后将有限元计算结果与白车身静刚度试验结果作对比,其误差控制在8%以内,其中由模态方法计算的扭转刚度误差低于3%,因此说明此次有限元分析是可靠的。

G型结构立式镗铣机床位置刚度数值模拟与试验

研究G型结构立式镗铣机床工作空间位置刚度随工作空间体积变化规律.根据联接单元特征,将主轴轴承、线性导轨及丝杠等动联接采用弹簧等效;建立整机静刚度预测实体模型;结合有限元方法数值模拟工作台、主轴及整机X、Y、Z误差敏感方向工作空间的位置刚度分布,以离散点试验验证研究立式镗铣机床X、Y、Z三向的静刚度.结果表明:机床离散点试验获得的静刚度数据与数值计算结果最大误差为8.7%,主轴三向静刚度随Z轴行程增加而非线性减小,工作台X、Y轴中间位置三向静刚度最大,呈抛物状向外递减,机床整机静刚度同工作台静刚度呈相似分布规律.数值模拟数据为G型精密机床结构设计及位置误差补偿提供了理论基础.

数控车削中心整机静力学特性研究

数控机床在外载荷作用下的变形直接影响机床的加工精度,对数控车削中心进行了静刚度检测试验,多点测量获取了机床各测点在外载荷作用下的变形。静刚度试验为评价机床静刚度提供数据,并为改进预测及方案修改方法提供试验手段。同时,建立机床三维模型并利用有限元分析软件对数控车削中心实施模拟实际加工加载状态的静力学分析,分析机床各处的变形状况。对试验和有限元分析的结果进行对比,分析解析值与试验测量值之间存在误差的原因,为进一步机床结构方案改进设计提供理论和试验依据。