汽車后視鏡抖動的試驗和仿真分析(2)
2011年10月17日 11:35 來源:本站整理 作者:秩名 我要評論(0)
圖4 后視鏡的模態有限元分析結果
有限元模型完成后,再分別賦予材料屬性,并對模型施加約束條件,約束按照車門的實際工作狀態處理,約束門鎖與鉸鏈處的三個方向的平動自由度,另外再約束側門與側圍接觸部位的Y向平動自由度,當這些設置完成以后,然后提交RADIOSS進行計算。計算結果如下圖4。
為了明確掌握有限元分析與試驗的符合情況,將兩者的結果進行了對比,見下表1。通過表1可以看出:試驗結果與有限元分析結果差別很小,說明仿真分析結果有較高的可信度,因此可以通過有限元仿真的方法,實現對結構的改進。
4.2 設計修改及驗證分析
從上述試驗和分析可以看出:后視鏡抖動的主要原因在于垂直振動的頻率較低,提高該模態的頻率值是本次修改的重要目標。利用Hyper study的優化分析以及類似后視鏡的結構發現,兩個因素對計算結果有重要影響[3]:第一,三角座(見圖5)的材料屬性對模態影響較大,該零件的材料為PA6,彈性模量較小,通過與供應商聯系確認,可通過增加玻璃纖維(GF)與金屬粉(MD)來提高材料的彈性模量,進而提高后視鏡的模態頻率。
圖5 后視鏡三角架
圖6 后視鏡修改前后結構對比
第二,后視鏡內部玻璃支架結構特點的影響,該支架僅與后視鏡外殼進行連接(見圖6(a)),沒有與三角支架連接,而且該支架質量較大造成后視鏡重心總體偏向外側,形成類似懸臂梁的結構,使后視鏡更易于發生振動。為此,對該結構進行了修改,修改后的結構見圖6(b)。
完成上述修改,重新建模進行有限元分析,分析結果見下表2。從表2中可以看出修改后的第一階上下振動頻率提高到了34.24Hz,而第二階前后振動頻率也增加到40.53Hz,有效避開了激勵源的共振頻率,基本滿足設計要求。該款車在隨后的路試中,后視鏡沒有出現抖動的情況,說明上述修改效果確實有效。
表2 修改前后的后視鏡有限元分析結果
5 分析與結論
針對國內某款車出現后視鏡抖動的情況,通過試驗找到了抖動的原因。為了快速的找到結構設計的缺陷及改進的方法,通過在Hypermesh中建立有限元模型,并通過RADIOSS進行了多次分析,找到了后視鏡抖動的設計缺陷,并從修改零件材料和零件結構的角度進行了修改,修改后的后視鏡沒有出現抖動的情況,這為解決后視鏡抖動提供了一種解決方法。
本文導航
- 第 1 頁:汽車后視鏡抖動的試驗和仿真分析(1)
- 第 2 頁:后視鏡及側門的有限元模型