一、小引
的奇纳河
在汽车市场界,跟随社会的开展,技术的进步,日渐颜色强烈的的市场竞争,进步煤车的乘坐舒服性已适合进步的无效相等地的。汽车是受途径行驶时的杂多的震动,力更复杂,当驱动力频率濒临人体不做作的频率,尸体会使掉转船头极要紧的的失真或损坏。作为覆盖物是在内地要素最大的,轻易受到使浮出水面低频震动噪声,在模态辨析的设计阶段,腰槽构造的自然频率,在构造最佳化设计,无效预防外界驱动力频率,预防坏的设计缺陷,如此进步了制作的守护、舒服性和担保。受宪法限制的元法在处置工事成绩中具有轻快的、敏捷、无效的优势,因而,在模态辨析的以为,受宪法限制的元法的申请表格非常丰盛的地的。
CATIA V5是丰盛的地申请表格于汽车行业的CAD/CAE/CAM使联合软件,CATIA预约了要素平行的的义务仪式,制作的设计、在同卵双胞的界面中走完的辨析和创造,知识要旨的缺少可以经过预防DA替换预防。本文尽量好好去做CATIA CAD/CAE集成V5优势,发现受宪法限制的元制作模型的屋顶,停止模态辨析,在顶部的自然频率和前10阶振型制作模型以为,最薄弱环节辨析,静力学机能的预算书,为最佳化构造的改良预约了理论根据。
二、模态辨析
模态是机械构造的固有震动独特性,每个制作模型的构造具有必然的自然频率、模态阻尼和模态参量。这些参量的物理现象参量感兴趣体系。,是体系固有的。模态辨析是构造静力学设计及毛病的要紧办法。首要是运用受宪法限制的元办法计算模态辨析,经过发现与模态参量为目的的数学制作模型,运用杂多的相近办法求解固有值和特征矢径的转换。模态辨析的胸部义务是计算模态参量撰文了。求解模态参量成绩可以预先消化为体系在0阻尼,在无堆积的限制下的自在震动事态,构造固有值成绩求解。N自在度体系无阻尼时的自在震动微分方程为:
当K和M是正定的矩阵,求解出 n值,按连续 ,是体系的自然频率,过后代入(3)可用来求解特征矢径,代表体系震动模态航向,也高等的模态,振型回想的失真。
三、CATIA受宪法限制的元模态辨析
受宪法限制的元辨析普通由3使分裂结合:前处置、求解和后处置。医生前与现实的受宪法限制的元辨析发现,为引起网格单元的分离。更多的网,受宪法限制的元制作模型更濒临现实的成绩,但增添的计算。计算的计算是运用计算者处置受宪法限制的。后处置是为大知识量要旨检查等,对目的用户的转换评价与辨析。受宪法限制的元制作模型的假设和根底,受宪法限制的元,线索的一步是发现受宪法限制的元制作模型的受宪法限制的元辨析,有理的受宪法限制的元制作模型何止可以包管的正确,可以增加计算者的储藏室。,为了延年益寿计算时期。
CATIA预约的静力学辨析(Static 辨析)、屈曲辨析(屈曲 辨析)和频率辨析(Frequency 辨析)等多种受宪法限制的元辨析办法,如图1所示的CATIA模态辨析淹没。
四、顶盖模态辨析
1。CAD制作模型
屋顶是平顶的卡车,通常由外盖、资助或加固梁、不克不及开的窗。。屋顶是整个冲压件,又为了保密的起见,盖强制的具有必然的强烈和刚度,因而普通在顶盖地球增添必然数目的横梁,为守护车内乘员的翻转产生。提高资助效能和横梁是钣金冲压。。在本包装,以煤车的顶部为例。前罩板、6根横梁及某个起贴效能的阻尼垫结合,屋顶和横梁经过经过焊跟在后面。本文采取CATIA软件发现了预先消化的CAD制作模型,建模转换的适当的预先消化,阻尼垫对漏浆产生的侵袭,在CAE辨析预先消化焊点。图2是顶级的CAD制作模型。
2。受宪法限制的元制作模型。
预处置是受宪法限制的元辨析的线索环节,首要义务是发现受宪法限制的元辨析制作模型,包孕资料的精密的地解释、网格分离、精密的地解释属性、精密的地解释约束和工作量等环节。零件和配件的预处置根本同卵双胞。,变化多的的是,集会经过的衔接强制的创办P。
(1)网格和属性精密的地解释。
网格是受宪法限制的元辨析的每一要紧义务,在受宪法限制的元辨析的精密的导演侵袭。电网、越相等,受宪法限制的元辨析奏效更为精密的。,但这会延年益寿计算者计算的时期。受宪法限制的元辨析预约了3种网格单元:预约存在制作模型四面体单元,希腊语字母表第四字母δ单元曲面制作模型的发现,为梁单元的通过单独的若干阶段来发展制作模型。每个网格对应要素特定的的网格属性,3种网格典型呼应的存在属性、机能独特性和梁壳。
在本包装,顶盖制作模型预先消化为面制作模型,因而,希腊语字母表第四字母δ单元分为面制作模型,为了腰槽高精密的的网格,重大应评定、下陷及剩余部分网格参量,重大尺寸是每个单位的相等地尺寸。,值越小,高精密的的辨析。下陷代表分离网格和T经过容许的最大间隔,值的相近度和几何形状制作模型回想的网格是迪。In this paper, the grid size is set to 25mm,下陷设置为,选择抛物曲线的网格典型,如图3所示。在啮合,你强制的精密的地解释网格属性,接合点薄壳属性对屋顶的现实厚度和CRO,如图4所示。
(2)创办焊独特性。
盖集会是集会的安装。,受宪法限制的元辨析的特别衔接独特性强制的B、力的前进相干,为了包管工作量和应力应急使分裂经过经过,对配件的集成辨析。
创办要素衔接属性必要两个进行。要素步,创办要素衔接。独特性是不导演发现衔接,强制的因为的衔接创办。创办衔接有2种办法:一是经过约束设计精密的地解释零件经过的触摸、碰巧和偏移衔接;可供选择的事物是运用受宪法限制的元辨析模块的衔接辨析,您可以精密的地解释普通成分的衔接。、衔接点和衔接线等。。衔接应思考经过的相干结成。瞬间步,创办要素衔接独特性。关系相干,不克不及导演用于受宪法限制的元,配件的受宪法限制的元辨析,该衔接强制的被替换为受宪法限制的元辨析可以区分。受宪法限制的元辨析模块预约了SP的衔接独特性,滑动衔接可以用这样补充报道创办、触摸衔接独特性、刚性衔接独特性、焊点衔接独特性、焊缝和螺栓衔接接合处的独特性和独特性。
阻尼垫贴横梁与顶盖经过,建立互信关系、隔声和减振产生,鉴于顶板和梁焊配,适当的的预先消化是本文,预先消化衔接阻尼垫焊点,图5是顶级的焊点产生独特性图。
(3)添加约束和附加块。
顶盖和侧围焊跟在后面,它将覆盖物常作复合词限制约束。模态辨析中,无法附加费,您可以添加额定的块。可添加块、使浮出水面块密度和线密度。顶部的制作模型添加使浮出水面块密度。
三.解的计算
CATIA有2种模态辨析计算办法:(迭代 子余地)子余地迭代法和Lanczos办法(Lanzcos),求解大的匀称值成绩。块矩阵迭代子余地办法运用完好无缺的和刚度矩阵,不克不及发现不做作的频率,计算猛冲慢,但精密的高。而兰索斯法是运用一组矢径引起隐现运算,计算猛冲快,可以设置的自然频率值,当主教权限要素模态濒临不做作的频率时,这种办法辩论常无效的。。
本文率先设定频率辨析参量,决定黄金时代阶计算模态数,10集的黄金时代阶,故态复萌运用 子余地处置办法。
4。后处置
后处置首要是为了显示丰盛的知识的相比。用于创办图形奏效、图像辨析奏效和后处置效能。的前10阶自然频率对应的显示图,要素10阶制作模型如图7所示。
通常限制下,路程的驱动力频率为20hz车。图6显示了黄金时代的不做作的频率,3阶、在4和5阶自然频率集合20Hz,易产生共振。前10阶振型图,:盖片构造轻易产生失真,这一使分裂是屋顶的薄弱环节。作为顶面,只在焊梁的限制,这种构造使横梁轻易失真。,By changing the shape of the cross section of beams should be、增添焊点数目因此在前后横梁与顶盖覆盖物件经过设置贴阻尼垫等办法来处置这一成绩。
五、尾声
运用CATIA的合成设计优势,经过屋顶的数字建模、受宪法限制的元制作模型发现及模态辨析,获取了顶盖制作模型的振型图,经过对10阶模态图的辨析,对顶板的下轻易失真的短的了解,这对最佳化构造的改良设计预约了根据。

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