庹前進(jìn)

（湖南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410151）

1 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析簡(jiǎn)介

（1）模態(tài)分析的目的。試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的核心是模態(tài)參數(shù)識(shí)別，包括為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動(dòng)特性分析提供依據(jù)，從而識(shí)別出系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。本文采用的模態(tài)分析是頻域法模態(tài)參數(shù)識(shí)別。

（2）測(cè)量系統(tǒng)的確定。測(cè)量系統(tǒng)是整個(gè)重載車橋行駛動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié),對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果和精度有很大影響。如圖1所示。

圖1 測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)成

2 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析實(shí)例

基于某國(guó)產(chǎn)重載車型的振動(dòng)問題,本文對(duì)其進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)。采用力錘激勵(lì)、單點(diǎn)激勵(lì)、多點(diǎn)拾取的方法，采用自制試驗(yàn)臺(tái)架，利用橡皮繩懸掛驅(qū)動(dòng)橋殼兩端的方法來實(shí)現(xiàn)自由支撐，并使其保持水平，以便進(jìn)行測(cè)量獲得各階模態(tài)參數(shù)。同時(shí)，利用HEAD公司的SQLabII軟件和HEADacoustics公司的Artemis軟件，分別對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集記錄和分析處理。

圖2 測(cè)點(diǎn)分布圖

（1）試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置。在對(duì)驅(qū)動(dòng)橋殼行駛狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析時(shí),首先建立該結(jié)構(gòu)的幾何模型，同時(shí)，將被測(cè)對(duì)象離散成一定數(shù)量的測(cè)點(diǎn)。我們可以構(gòu)造出結(jié)構(gòu)的幾何形狀，同時(shí)對(duì)那些分析的部位布置得密一些。在這次試驗(yàn)中,我們共布置了158個(gè)測(cè)點(diǎn),如圖2所示。

圖3 傳遞函數(shù)曲線

（2）模態(tài)參數(shù)識(shí)別。利用測(cè)量分析軟件和模擬合成軟件,可以得出各測(cè)點(diǎn)加速度、以及與激勵(lì)力之間的相關(guān)性和傳遞函數(shù)。傳遞函數(shù)曲線如圖3所示。

我們對(duì)模態(tài)振型進(jìn)行模擬,將合成的總傳遞函數(shù)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識(shí)別，同時(shí)建立重載驅(qū)動(dòng)橋殼的簡(jiǎn)化模型,如圖4所示。

圖4 簡(jiǎn)化模型

通過分析,我們共得到各階模態(tài)的頻率。如表1所示。

表1 前4階模態(tài)參數(shù)

第1階、第2階分別是橫向、縱向1階彎曲振動(dòng)模態(tài);第3階、第4階分別是橫向、縱向2階彎曲振動(dòng)模態(tài)。振型如圖5所示。

圖5 各階模態(tài)振型

3 結(jié)語(yǔ)

通過模態(tài)分析,我們得到了一些關(guān)于驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)和結(jié)論。這些數(shù)據(jù)和結(jié)論對(duì)于建立類似驅(qū)動(dòng)橋殼分析模型、防止重載汽車行駛狀態(tài)發(fā)生共振情況起到了借鑒作用。