車身薄板振動分析及控制研究.pdf

1、車身的用途是承載乘客并為其提供舒適的空間，車身結(jié)構(gòu)振動將直接影響乘車人的感受。轎車車身主要由以下幾部分組成:車身結(jié)構(gòu)件、車身覆蓋件、車門、車身內(nèi)外裝件與車身附件等，其中車身覆蓋件多數(shù)是沖壓成曲面的薄板。這些板見由于薄且支撐跨度大，剛度小，當(dāng)受到外界激勵時，會產(chǎn)生振動及因振動而輻射出噪聲。因此對薄板振動進(jìn)行分析與控制研究是一項非常有意義的工程課題。
　　車身薄板結(jié)構(gòu)的振動問題大多數(shù)考慮低頻和中頻激勵情況，高頻則按噪聲問題處理。薄板結(jié)

2、構(gòu)的固有頻率避開激勵源頻率是振動控制的基本要求。本文通過對薄板結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化提高薄板結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率，以期達(dá)到避頻的目的。被動式動力吸振器因結(jié)構(gòu)簡單，成本低，容易安裝等優(yōu)點，常被作為一種振動控制的方法。本文通過以單動力吸振器和分布式動力吸振器對薄板主振系統(tǒng)的吸振效果分析，為薄板結(jié)構(gòu)的吸振控制提供理論指導(dǎo)和設(shè)計方法。
　　論文首先以簡支矩形薄板為研究對象，通過對薄板進(jìn)行縱橫方向沖筋及其布置、縱橫方向上加筋及其布置，以及改變薄板曲率等

3、，分析各種結(jié)構(gòu)方案的模態(tài)振型與頻率。研究發(fā)現(xiàn)對薄板沖筋和加筋數(shù)目增多，其模態(tài)頻率隨之增大;薄板曲率增大，薄板模態(tài)頻率也隨之增大。隨后以汽車頂蓋為實例，對其進(jìn)行縱向沖筋，發(fā)現(xiàn)雖然出現(xiàn)新的局部模態(tài)振型，但其整體模態(tài)頻率有所提高。
　　通過對國內(nèi)外動力吸振器的研究現(xiàn)狀分析以及動力吸振器理論的研究，針對控制簡支薄板的一階模態(tài)，基于最優(yōu)同調(diào)與最優(yōu)阻尼條件公式，分析出單動力吸振器和分布式動力吸振器參數(shù)。在Hypermesh軟件中建立薄板模型并

4、附加動力吸振器，利用位移頻響函數(shù)評價不同動力吸振器對薄板結(jié)構(gòu)主振系統(tǒng)的吸振特性。發(fā)現(xiàn)單動力吸振器只能在很窄的頻帶內(nèi)達(dá)到吸振的效果，而分布式吸振器不僅質(zhì)量輕且具有吸振頻帶較寬的優(yōu)點。
　　以車身頂蓋為研究對象，對其模態(tài)頻率為115Hz下最大振幅位置進(jìn)行振動控制。在最大振幅處安裝單吸振器和分布式吸振器，并進(jìn)行吸振性能分析，分析驗證動力吸振器在車身頂蓋中的吸振效果。結(jié)果表明:分布式動力吸振器對汽車頂蓋局部振動具有明顯的吸振效果，而且吸振