理论教育 摩托车全地形车振动控制研究实例解析

摩托车全地形车振动控制研究实例解析

时间:2023-10-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:表4.18模态分析结果采用4.4.1 同样的方法分析该全地形车的激励特性。表4.19车体共振转速续表从表4.19 可以看出,发动机的激励频率覆盖了车体挂发动机的前三阶模态频率,而且车体一阶弯曲模态频率120.2 Hz 正好在这个范围内,因此当发动机的一阶往复惯性力的频率与车体的频率同步时,可能导致车体共振。

摩托车全地形车振动控制研究实例解析

某款国产全地形车整车振动比同款进口车偏大。 经过试验分析,并将国产全地形车与进口全地形车的异同点进行对比,另外考虑改进措施的可实施性,最后确定重点分析及改进该车车架挂发动机的振动特性。

(1)车架挂发动机振动特性分析

车架挂发动机的计算模态和实验模态结果及对比见表4.18。 从表4.18 可知,车挂发动机的各阶次频率差别在8%以内,满足工程应用要求。 从各阶次振型解析法和实验法完全一致,说明解析法模拟较为准确,可用来作后续改进分析。

表4.18 模态分析结果

采用4.4.1 同样的方法分析该全地形车的激励特性。 以该机动平台的最高车速70 km/h 为准,路面可能产生的最高激励频率为61 Hz,大幅低于车体的一阶固有频率74 Hz,所以车体对路面不平度的激励响应较小。

该车发动机的常用工作转速为3 000~7 500 r/min,所以发动机的一阶往复惯性力频率为50~125 Hz。 发动机一阶往复惯性力频率和车体挂发动机模态频率耦合的转速和车速见表4.19。

表4.19 车体共振转速

续表

(www.daowen.com)

从表4.19 可以看出,发动机的激励频率覆盖了车体挂发动机的前三阶模态频率,而且车体一阶弯曲模态频率120.2 Hz 正好在这个范围内,因此当发动机的一阶往复惯性力的频率与车体的频率同步时,可能导致车体共振。

(2)改进方案

从结构上改善机动平台的车体动态特性有两种途径:一是提高车体的固有频率,避开发动机的激励频率;二是改善结构的振型,降低振动的幅值。 考虑到该小型机动平台的车体动态特性特点及所提方案的可行性和方便性,提出了以下3 种方案。 方案一和方案二的改进措施见表4.20,方案三则是对车体前端设置加强管和在尾部增加加强板。

表4.20 构件修改明细表

(3)改进后车架挂发动机的动态特性分析

在原车体有限元模型下对改进后的车体进行解析法分析,分析结果表明按方案一改进后,车体的振型描述一致,但固有频率整体有所提高,而且振幅减少,满足了改进要求。按方案二、方案三改进后,车体的固有频率提高的不是很显著,只是振型得到了一定的改善,由于篇幅所限,在此不做赘述。 方案一的具体分析结果见表4.21。

表4.21 改进后的结果

综上分析,方案一对原车体改动较少,实施起来简单且成本较低,另外改进效果明显,可大幅改善车体动态特性,提高整体振动舒适性。

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