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基于CAE技术的汽车仪表板和转向系振动特性研究

汪东斌  
【摘要】: 本文以某公司新开发一款汽车中两大部件仪表板和转向系为研究对象,应用ALTAIR HYPERMESH、MD NASTRAN、MSC ADAMS等大型CAE分析软件对其振动特性进行有限元和多体动力学分析。 首先,利用有限元软件HYPERMESH对CAD模型进行网格划分,建立了可供振动特性计算的有限元模型,在有限元建模的过程中,对CAD模型作了适当简化并合理地处理了多处建模难点,对仪表板和转向系进行了多工况下的振动特性计算与分析,发现转向系一阶固有频率与本款轿车选用直列四缸发动机激励源频率接近,从而提出了适当提高转向系一阶固有频率的建议; 其次,利用NASTRAN对转向系与仪表横梁连接处的6大支架进行灵敏度分析和尺寸优化,找出对转向系一阶频率最敏感的支架,使得转向系的一阶频率从28.95HZ提高到39.61HZ,并对优化后转向系和仪表横梁进行强度分析,验证了优化后转向系满足实际使用要求; 最后,利用多体动力学软件MSC ADAMS和前面建立的部分有限元模型,建立了仪表板和转向系刚柔耦合整车模型,分析了仪表板和转向盘在整车中不同工况下Z方向上的振动特性。 以上所得的结果为该款车的改进设计提供了依据和参考;同时利用CAE分析技术对部件振动特性的系统研究也为同部件及其它部件设计与改进提供了方法上的借鉴。


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