重載汽車驅動橋殼行駛狀態下的試驗模態研究

庹前進

（湖南機電職業技術學院，湖南 長沙 410151）

1 試驗模態分析簡介

（1）模態分析的目的。試驗模態分析的核心是模態參數識別，包括為結構系統的振動特性分析提供依據，從而識別出系統的模態參數。本文采用的模態分析是頻域法模態參數識別。

（2）測量系統的確定。測量系統是整個重載車橋行駛動態測試系統的基本環節,對試驗的結果和精度有很大影響。如圖1所示。

圖1 測量系統構成

2 試驗模態分析實例

基于某國產重載車型的振動問題,本文對其進行模態試驗。采用力錘激勵、單點激勵、多點拾取的方法，采用自制試驗臺架，利用橡皮繩懸掛驅動橋殼兩端的方法來實現自由支撐，并使其保持水平，以便進行測量獲得各階模態參數。同時，利用HEAD公司的SQLabII軟件和HEADacoustics公司的Artemis軟件，分別對數據進行采集記錄和分析處理。

圖2 測點分布圖

（1）試驗測點布置。在對驅動橋殼行駛狀態進行試驗模態分析時,首先建立該結構的幾何模型，同時，將被測對象離散成一定數量的測點。我們可以構造出結構的幾何形狀，同時對那些分析的部位布置得密一些。在這次試驗中,我們共布置了158個測點,如圖2所示。

圖3 傳遞函數曲線

（2）模態參數識別。利用測量分析軟件和模擬合成軟件,可以得出各測點加速度、以及與激勵力之間的相關性和傳遞函數。傳遞函數曲線如圖3所示。

我們對模態振型進行模擬,將合成的總傳遞函數進行模態參數識別，同時建立重載驅動橋殼的簡化模型,如圖4所示。

圖4 簡化模型

通過分析,我們共得到各階模態的頻率。如表1所示。

表1 前4階模態參數

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

圖5 各階模態振型

3 結語

通過模態分析,我們得到了一些關于驅動橋殼結構設計有參考價值的數據和結論。這些數據和結論對于建立類似驅動橋殼分析模型、防止重載汽車行駛狀態發生共振情況起到了借鑒作用。