基于MSC.Nastran的排气系统悬挂点布置分析

橡胶悬挂是排气系统与车身振动能量传递的主要途径,悬挂点的合理布置可以有效降低振动及能量的传递。文章从振动传递的角度,使用平均驱动自由度位移方法,通过模态分析来确定排气系统悬挂的初步布置;再通过静、动力学分析及频率响应分析,验证悬挂布置的合理性。

基于层次分析法的排气系统悬挂点位置优化

提出一种基于层次分析法的排气系统悬挂点位置优化方法。以某桥车悬挂点位置为例,利用HYPERMESH建立排气系统的有限元模型。通过对排气系统进行数值模态分析和试验模态分析,验证有限元模型的准确性。首先通过层次分析法计算各阶模态振型的权重因子,然后用平均驱动自由度位移法(ADDOFD)对所有潜在悬挂点的各阶模态振型加权求和,重新选加权位移较小的位置作为排气系统的悬挂位置。为检验所设计悬挂位置的合理性,对该排气系统进行频率响应分析和约束模态分析;并进行实车验证。比较优化方案和初始方案,传递到车身的力明显下降,满足最大力小于10 N的要求;车内座椅导轨的振动也明显减小,证明优化后的悬挂点符合要求。

三轮摩托车排气系统模态分析及挂钩位置优化

以某三轮摩托车排气系统为研究对象,对其进行模态分析和挂钩位置优化。首先,利用有限元软件Hypermesh和Nastran建立三轮摩托车排气系统有限元模型,并对其进行模态分析;然后,应用平均驱动自由度位移法,优化了排气系统的挂钩位置,使得系统的固有频率避开发动机的激励频率;最后,对排气系统进行强度校核,分析优化后的排气系统在各种工况下的应力应变情况。

某汽车排气系统吊钩位置优化及强度分析

利用Hypermesh软件对某汽车排气系统模型进行了有限元建模,分析了排气系统的自由模态,得到了系统的固有频率,然后利用平均驱动自由度位移法(average driving degree of freedom displacement,ADDOFD)优化了吊钩位置,使其约束模态下固有频率成功避开了发动机怠速时和经济转速时的激励频率,表明吊钩位置优化合理,最后以通用汽车公司(General Motors,GM)28工况分析了吊钩位置优化后排气系统的强度,最大应力为254.05MPa,远小于材料的强度极限,结果表明此排气系统强度满足要求。

某乘用车汽车排气系统振动特性分析

排气系统作为一个复杂的多自由度振动系统,一端连接于发动机冷端,另一端通过挂钩悬挂于车身底盘,其悬挂位置和挂钩动刚度是汽车NVH性能的重要影响因素。在Hypermesh软件中建立排气系统有限元模型,在Nastran软件中计算自由模态并结合平均驱动自由度位移法(ADDOFD)以确定悬挂位置,在上述基础上对排气系统进行约束模态分析、预载荷分析并引入机械阻抗与加速度导纳理论进行频响分析。研究结果表明悬挂位置符合标准,有效的避开了发动机共振频段,挂钩动刚度较好的满足了隔振性能需求,系统振动响应在合理范围之内。

乘用车排气系统挂钩位置的布置

利用Hypermesh作为前处理软件对乘用车排气系统建立有限元模型;然后利用MSC.Nastran软件,根据模态分析理论与平均驱动自由度(ADDOFD)法计算出排气管系统的自由模态,在此基础上,将各阶模态振型加权后求和,得到ADDOFD最小位置点,作为挂钩潜在位置点;最后结合排气系统的实际位置对排气系统的挂钩位置进行优化。

乘用车排气系统吊钩位置优化

使用模态分析和平均驱动自由度位移法,对某乘用车排气系统吊钩位置进行分析评估,提出优化方案,采用排气系统频响分析验证优化效果。优化后各吊钩振动位移和加速度明显降低,验证该排气系统吊钩位置优化方案的合理性和可行性。

汽车排气系统振动模态分析与悬挂位置优化

排气系统的振动通过吊耳传递到整个车身,进而引起整车的噪声与振动。为了减小这一影响,利用Hypermesh和Ansys软件对某型号汽车的排气系统进行有限元建模与振动模态分析。运用平均驱动自由度位移(average drive degree of freedom displacement,ADDOFD)法对排气系统的悬挂位置进行优化。试验首先将理论模态分析的结果与模态测试的结果进行对比,验证有限元模型的合理性;然后利用ADDOFD法进行悬挂位置优化,绘制ADDOFD曲线,获得3个最佳悬挂点,从而验证了该方法在单消声器排气系统上应用的有效性。

某乘用车排气系统悬挂位置的确定

若悬挂布置在排气系统振动较大的位置,排气系统传到车身的振动则会增大,从而影响汽车的NVH性能。为了确定某款乘用汽车排气系统合适的悬挂位置,利用ANSYS建立排气系统的有限元模型,采用平均驱动自由度位移方法(ADDOFD)来布置排气系统的悬挂点,并通过对排气系统的静力分析和约束模态分析来验证悬挂点的合理性。验证结果表明:用ADDOFD方法来布置排气系统的悬挂位置是有效的,所做仿真研究具有重要意义。

排气系统与车身匹配优化研究

排气系统是汽车振动的重要来源。排气系统设计的好坏会关系到汽车的NVH性能。其中,橡胶悬置是将排气系统连接到车身最重要的部分,将直接影响排气系统传递到车身的振动以及能量的多少。从振动传递的角度阐述排气系统吊点位置的重要性,利用平均驱动自由度位移方法来确定排气系统的悬挂位置。通过平均驱动自由度位移方法确定排气系统吊点位置的仿真结果,能够在汽车开发前期给出指导性的建议,并在后续车型改进方面给予方向性修改指导。