一种基于模态频率响应的振动干涉异响的结构NVH分析方法

成果基本信息
关键词：	模态频率响应;振动干涉异响;非线性
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	Y17455	资源采集日期：	2018-10-15

研究情况
单位名称：	江铃汽车股份有限公司	技术水平：
评价证书号：		评价单位：
评价日期：		评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
1、课题来源与背景：　　N311皮卡下线搓板路后底盘产生很清脆的“铛铛”铁器连续敲击的声音，经测试发现底盘上减震器与防尘罩在整车行驶时发生碰撞，出现异响，这一故障不仅严重影响乘客和司机的心情，而且长期的磕碰会使零部件发生失效，从而产生重大的安全隐患，针对这一复杂的工程问题，本文采用模态频率响应的结构动力学特性分析方法，以支持故障分析及故障整改。　　2、技术原理及性能指标　　基于模态频率响应的动力学分析技术是在指定的频率范围内，在一定的激励作用力下计算结构在频域上的动态响应问题，这与实际工程中动态运动情况相吻合，理论上，系统的动态响应可用系统的激励力和响应的比值关系来表示，比如在分析动刚度时，一般使用模态频率响应分析法，模态频率响应分析的基本流程是先进行结构的模态计算，然后调用模态计算的结果，考察在设定的所要分析的激振频率范围内的频率响应。通过模态频率响应分析可以求出结构在多种频率下的位移、速度、加速度响应，得出响应的频率响应曲线，进而实现对结构的动态特性分析，主要的分析过程如下：　　1）创建分析步，先建立模态分析步，模态分析中提取前5阶频率。　　2）建立模态稳态动力学分析步，设置模态稳态动力学分析步中激励力的最低频率和最高频率，开始模态和结束模态要覆盖激励力的最低频率和最高频率，每阶模态的临界阻尼比3（典型的取值范围在1%-10%），　　3）建立响应点的set，并设置历史变量输出。　　4）创建载荷，在输入点施加激励力。　　5）提交计算，结果分别输出XYZ三方向上的振幅曲线，查看曲线的峰值，并列出峰值点在XYZ三方向上共振频率与位移之间的关系，通过动态变形量，检查部件间的运动间隙，进而为改进设计提供指导。　　3、技术的创造性及先进性　　传统的静力学分析方法只能对零部件的静态强度性能进行分析或者提供一个变形量的变化趋势，很难将零部件之间的动态干涉量计算出来，而要想复现动态干涉这一过程，必须要准确的计算出干涉量的大小，进而进行判断，本文的模态频率响应的结构动力学特性分析方法突破传统的静力学分析方法所用的技术手段，根据零部件在运动过程中所受的激励作用力，结合系统的模态特性，计算出系统的频率响应，计算结果可以很直观的看出系统的干涉情况以及干涉量的大小，这一分析过程不仅与实际情况相符，而且很好的重现了这一干涉过程，这为后续的优化过程提供可靠的理论依据，可以说这一方法填补了零件运动性干涉仿真计算的一个空白。并且该分析方法已经通过实车耐久路试试验，验证了此分析方法的准确性及稳定性。　　N311皮卡底盘上的减震器与防尘罩在计算其强度性能时，以前常采用静态分析方法，但是整车在运动过程中，这两个件会产生动态干涉，静态强度分析很难将动态干涉量模拟出来，而本文采用的基于模态频率响应分析可以很好的解决这一问题，不仅可以进行故障重现，还为后续的优化提供指导性意见。CAE技术发展至今，静态分析技术已经相当成熟，但是静态分析只能反映零部件的静态强度性能，或者提供一个运动量趋势性分析，而汽车在行驶过程中，相邻的零部件之间可能会产生动态冲击量，静态分析方法很难对这一冲击量进行表征，而运用模态频率响应的结构动力学特性分析方法，就可以很好的解决这一技术难题，从而提高整车的NVH性能，对于整车及各个零部件之间进行动态验证设计，具有指导性的意义。　　4、技术的成熟程度，适用范围和安全性　　本方法创造性的运用abaqus进行动态分析，有效的保证了分析精度，以N311皮卡底盘上的减震器与防尘罩为例，这一方法可以很好的计算出两个零部件之间的运动干涉量，复原了N311皮卡底盘上的减震器与防尘罩出现干涉异响这一问题，使后续的优化更具有针对性，而且这种分析方法并不局限于N311皮卡底盘上的减震器与防尘罩，对其他地方的一些零部件的运动干涉问题也同样适用。这一方法为缩短产品的开发周期，降低研发成本，提供了准确而有效的保障。　　基于模态频率响应的振动干涉异响的结构NVH分析方法以申请并获得了国家发明专利。　　5、应用情况　　项目于2014年投产至今，已累计销售整车五万多辆，市场用户反映良好，取得了良好的经济效益。

成果名称：	一种基于模态频率响应的振动干涉异响的结构NVH分析方法	关键词：	模态频率响应;振动干涉异响;非线性
成果类别：		一级分类名称：	机械制造
二级分类名称：	机械设计	三级分类名称：
研究起止时间：	2012.01 至2016.01	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	江铃汽车股份有限公司	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：
经费实际投入额（万元）：	1200.00	评价单位：
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：		转让范围：
评价证书号：		推荐单位：	南昌市科技局
推广形式：	无	成果登记号：	Y17455
成果简介：	1、课题来源与背景：　　N311皮卡下线搓板路后底盘产生很清脆的“铛铛”铁器连续敲击的声音，经测试发现底盘上减震器与防尘罩在整车行驶时发生碰撞，出现异响，这一故障不仅严重影响乘客和司机的心情，而且长期的磕碰会使零部件发生失效，从而产生重大的安全隐患，针对这一复杂的工程问题，本文采用模态频率响应的结构动力学特性分析方法，以支持故障分析及故障整改。　　2、技术原理及性能指标　　基于模态频率响应的动力学分析技术是在指定的频率范围内，在一定的激励作用力下计算结构在频域上的动态响应问题，这与实际工程中动态运动情况相吻合，理论上，系统的动态响应可用系统的激励力和响应的比值关系来表示，比如在分析动刚度时，一般使用模态频率响应分析法，模态频率响应分析的基本流程是先进行结构的模态计算，然后调用模态计算的结果，考察在设定的所要分析的激振频率范围内的频率响应。通过模态频率响应分析可以求出结构在多种频率下的位移、速度、加速度响应，得出响应的频率响应曲线，进而实现对结构的动态特性分析，主要的分析过程如下：　　1）创建分析步，先建立模态分析步，模态分析中提取前5阶频率。　　2）建立模态稳态动力学分析步，设置模态稳态动力学分析步中激励力的最低频率和最高频率，开始模态和结束模态要覆盖激励力的最低频率和最高频率，每阶模态的临界阻尼比3（典型的取值范围在1%-10%），　　3）建立响应点的set，并设置历史变量输出。　　4）创建载荷，在输入点施加激励力。　　5）提交计算，结果分别输出XYZ三方向上的振幅曲线，查看曲线的峰值，并列出峰值点在XYZ三方向上共振频率与位移之间的关系，通过动态变形量，检查部件间的运动间隙，进而为改进设计提供指导。　　3、技术的创造性及先进性　　传统的静力学分析方法只能对零部件的静态强度性能进行分析或者提供一个变形量的变化趋势，很难将零部件之间的动态干涉量计算出来，而要想复现动态干涉这一过程，必须要准确的计算出干涉量的大小，进而进行判断，本文的模态频率响应的结构动力学特性分析方法突破传统的静力学分析方法所用的技术手段，根据零部件在运动过程中所受的激励作用力，结合系统的模态特性，计算出系统的频率响应，计算结果可以很直观的看出系统的干涉情况以及干涉量的大小，这一分析过程不仅与实际情况相符，而且很好的重现了这一干涉过程，这为后续的优化过程提供可靠的理论依据，可以说这一方法填补了零件运动性干涉仿真计算的一个空白。并且该分析方法已经通过实车耐久路试试验，验证了此分析方法的准确性及稳定性。　　N311皮卡底盘上的减震器与防尘罩在计算其强度性能时，以前常采用静态分析方法，但是整车在运动过程中，这两个件会产生动态干涉，静态强度分析很难将动态干涉量模拟出来，而本文采用的基于模态频率响应分析可以很好的解决这一问题，不仅可以进行故障重现，还为后续的优化提供指导性意见。CAE技术发展至今，静态分析技术已经相当成熟，但是静态分析只能反映零部件的静态强度性能，或者提供一个运动量趋势性分析，而汽车在行驶过程中，相邻的零部件之间可能会产生动态冲击量，静态分析方法很难对这一冲击量进行表征，而运用模态频率响应的结构动力学特性分析方法，就可以很好的解决这一技术难题，从而提高整车的NVH性能，对于整车及各个零部件之间进行动态验证设计，具有指导性的意义。　　4、技术的成熟程度，适用范围和安全性　　本方法创造性的运用abaqus进行动态分析，有效的保证了分析精度，以N311皮卡底盘上的减震器与防尘罩为例，这一方法可以很好的计算出两个零部件之间的运动干涉量，复原了N311皮卡底盘上的减震器与防尘罩出现干涉异响这一问题，使后续的优化更具有针对性，而且这种分析方法并不局限于N311皮卡底盘上的减震器与防尘罩，对其他地方的一些零部件的运动干涉问题也同样适用。这一方法为缩短产品的开发周期，降低研发成本，提供了准确而有效的保障。　　基于模态频率响应的振动干涉异响的结构NVH分析方法以申请并获得了国家发明专利。　　5、应用情况　　项目于2014年投产至今，已累计销售整车五万多辆，市场用户反映良好，取得了良好的经济效益。
联系人：	万小明	成果登记日期：	2017-12-20
联系人email：	xwan9@jmc.com.cn	单位代码：	93601513
邮政编码222：	330001	联系人电话：	0791-85267078;13507915109
单位传真：	0791-85266677	单位通讯地址：	江西省南昌市迎宾北大道509号
单位所在省市：		单位电话：	0791-85266000
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	段龙杨;黄晖;余显忠;蔡志武	资源采集日期：	2018-10-15

一种基于模态频率响应的振动干涉异响的结构NVH分析方法

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