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基于CATIA V5的某汽车顶盖模态分析

时间:2018-02-23 17:16

来源:网络整理作者:admin点击:

  一、小引
的柴纳
在汽车市场运动场,跟随社会的开展,技术的上涨,愈激怒者的市场竞争,上涨汽车的乘坐舒服性已适合上涨的无效引起。汽车是受路途行驶时的各式各样的震动,力更复杂,当开车频率与车身当然频率靠近时,赋予形体会落得庄重的的金属等变形或损坏。作为重叠是流行的单独最大的,轻易受到在表面工作低频震动噪声,在模态剖析设计阶段,吸引构造的当然频率,在构造使尽可能有效设计,为了控制外界开车频率,控制坏的设计缺陷,为了上涨作品的中卫、舒服性和保密的。限定的元法在处置操纵成绩中具有灵巧、迅速的、无效的优势,如此,在模态剖析的认为,限定的元法的运用权绝到国外的。
CATIA V5是到国外运用权于汽车行业的CAD/CAE/CAM结合软件,CATIA装备了单独平行线的职责事实,作品的设计、剖析和创造在恒等的相间的完成的,为了控制辩证的降下形成的通信辩证的花样的互相关联的事物替换。本文尽量好好去做CATIA CAD/CAE集成V5的优势,确立或使保险箱限定的元花样的屋顶,停止模态剖析,认为顶盖前10阶模态下的当然频率和振型图,最薄弱环节剖析,其动态机能的预测,为使尽可能有效构造的改良装备了理论鉴于。
二、模态剖析
模态是机械构造的固有震动标点,每个测定的构造具有必然的当然频率、模态阻尼和模态决定因素。这些决定因素的物理成分决定因素感兴趣零碎,是零碎固有的。模态剖析是构造动态设计及毛病的要紧方式。首要是应用限定的元方式计算模态剖析,经过确立或使保险箱为目的的数学花样的模态决定因素,用多种方式处置的相近性褶皱。模态剖析的中心职责是计算模态决定因素撰文了。求解模态决定因素成绩可以帮助为零碎在云顶娱乐,在缺勤装载的处境下的自在震动情势,求解构造特征数成绩。n自在度零碎的自在震动微分方程:
K和M是正定的矩阵,求解出 n特征数,按连续 ,是零碎的当然频率,过后在方程(3)可以腰槽特征矢径,代表零碎的震动模态矢径,也高的模态,振型回想的金属等变形。
三、CATIA限定的元模态剖析
限定的元剖析普通由3面积结合:前处置、求解和后处置。矫正前与实践的限定的元剖析确立或使保险箱,为引起网格单元的重新分配。更多的网,限定的元花样更靠近实践的成绩,但补充部分的计算。限定的元花样的计算是应用电脑数值模仿。后处置是为大辩证的量通信检查等,对目的用户的褶皱评价与剖析。限定的元花样的限定的元剖析的先决条件的和根底,运用钥匙的一步是确立或使保险箱限定的元花样的限定的元剖析,有理的限定的元花样,何止可以典当限定的的真实,并能贬值电脑的堆栈面积,为了延年益寿计算时期。
CATIA装备的动态剖析(Static 剖析)、屈曲剖析(屈曲 剖析)和频率剖析(Frequency 剖析)等多种限定的元剖析方式,如图1所示的CATIA模态剖析使泛滥。
四、顶部的模态剖析
1。CAD花样
屋顶是平顶的卡车,通常由面板、维持或加固梁、急走。。屋顶是宏观世界冲压件,只为了保险箱起见,盖麝香具有必然的加剧和刚度,如此普通在顶盖下面部分补充部分必然号码的横梁,为保卫车内乘员的翻转结实。增强维持功用和梁板料冲压。In this paper, taking the top of a vehicle was studied as an example。前罩板、阻尼垫6面积结合的膏梁,屋顶和横梁中间经过焊被拖。本文采取CAD花样确立或使保险箱帮助的顶级CATIA软件,在建模的褶皱中做了胜任的帮助,的阻尼垫,未顾及贴的结实,在CAE剖析帮助焊点。图2是单独顶级的CAD花样。
2。限定的元花样。
预处置是限定的元剖析达到目标运用钥匙环节,首要职责是确立或使保险箱限定的元剖析花样,包罗辩证的的界说、网格重新分配、界说属性、界说约束和负荷等。。零件和拆卸体的预处置主要是使相等的,不寻常的的是,装配麝香确立或使保险箱衔接的标点。
(1)网格和属性界说。
网格是限定的元剖析的每一要紧职责,指示方向冲击力限定的元剖析的真实。电网、更方程式,限定的元剖析结实更精确,但会延年益寿计算时期。限定的元剖析装备了3产仔型的单元网格:装备四面体本质花样,三角铁单元曲面花样的确立或使保险箱,为梁单元的长度的花样。每个网格对应着指定的的属性,3种网格典型中肯的的本质属性、机能标点和梁壳。
本文将对曲面花样的帮助花样,如此,曲面重新分配三角铁单元花样,为了吸引高精确的的网格,应对准巨大、下陷的网格决定因素,重要的巨大是每个单元的意思是重要。,较小的剖析精确的值高。下陷表现,容许的最大间隔中间的网格和几何学著作花样,值的相近度和几何学著作花样回想的网格是迪。在本提供纸张,网格巨大设置为25mm,下陷是集,选择栅格碟形天线的典型,如图3所示。在啮合,你麝香界说网格属性,地面梁和添加壳技能的实践厚度,如图4所示。
(2)确立或使安全焊标点。
盖总成拆卸装配,We must establish the finite element analysis of the characteristics of spec、力的去世相干,为了典当负荷和应力脾气面积中间经过,为了吸引装配的集成剖析。
确立或使安全单独衔接属性必要两个程序。第一步,确立或使安全单独衔接。不指示方向确立或使保险箱衔接,麝香本的衔接确立或使安全。有2种方式来确立或使安全衔接:一是经过约束设计界说零件中间的碰到、一致和偏移衔接;另类的是应用限定的元剖析模块的衔接剖析,您可以界说的流传偏爱地的衔接、衔接点和衔接线等。。衔接应地面中间的相干结成。次要的步,确立或使安全单独衔接标点。衔接不克不及指示方向用于限定的元剖析,为了停止装配的限定的元剖析,麝香将衔接相干替换为限定的元剖析可以褒奖接球的衔接标点。Finite element analysis module provides the connection characteristics of sp,运用该器可以确立或使安全单独滑动衔接、碰到衔接标点、刚性衔接标点、焊点衔接标点、焊衔接标点和螺栓衔接等标点。
阻尼垫贴横梁与顶盖中间,联系、隔声和减振结实,鉴于顶板和梁焊拆卸,本文停止了帮助,阻尼垫是帮助的焊点衔接,图5是确立或使安全的顶盖焊点衔接标点图。
(3)添加约束和附加集合的。
屋顶和侧墙焊被拖,它将重叠紧抱限制约束。模态剖析中,无法培养,您可以添加额定的集合的。您可以添加集合的、在表面工作集合的密度和线密度。顶部的花样添加在表面工作集合的密度。
三.计算
CATIA具有模态剖析的2种计算方式:(迭代 子空白)子空白迭代法和Lanczos方式(Lanzcos),求解玩个痛快对称美值成绩。集合的矩阵迭代子空白方式运用整整的和刚度矩阵,可以孤独设置的当然频率,计算一着慢,但精确的高。而兰索斯法是应用一组矢径引起递归式运算,计算一着快,可以设定频率值,当笔记单独模态的当然频率附近地,这种方式纠纷常无效的。。
本文率先设定频率剖析决定因素,决定高的阶计算模态数,将10阶的最大号码,倒转运用 处置的子空白方式。
4。后处置
后处置首要是对丰盛的辩证的的形象计算。用于确立或使安全图形结实、图像剖析结实和后处置功用。的当然频率,如图所示中肯的的前10阶,前10阶振型图如图7所示。
通常处境下,途径的开车频率为20hz车。图6显示了高的的当然频率,3阶、当然频率的4阶和5阶集合在附近地,易发作共振。前10阶振型图,:盖片构造轻易发作金属等变形,这一面积是屋顶的薄弱环节。作为顶面,与横梁不料在限制处停止焊,这种构造使得梁易金属等变形,经过变换梁的女围巾算术应、补充部分焊点号码而且在前后横梁与顶盖重叠件中间设置贴阻尼垫等办法来处置这一成绩。
五、收场诗
应用CATIA的优点束设计,经过屋顶的数字建模、限定的元建模及模态剖析,顶部花样的测定,经过对10阶模态图的剖析,确信顶盖的薄弱环节轻易发生金属等变形,这对使尽可能有效构造的改良设计装备了鉴于。

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