建立排气系统有限元模型并进行了验证。利用所采集的加速度信号作为边界条件,计算分析了排气系统吊钩的动态响应力。结果表明,在发动机激励作用时,吊钩载荷响应力和加速度在同一频率出现峰值,且处于弯管处的吊钩由于有附加扭矩而造成动态响应力较大。对吊耳刚度进行敏感性分析,发现排气系统对吊耳Z向刚度较敏感,因此可以通过优化吊耳Z向刚度来减小吊钩处动态响应力。 对某款乘用车排气系统进行了模态分析和模态试验，验证了有限元模型，并在此基础上采集了发动机怠速激励信号，分析了吊钩动态响应力和吊耳刚度敏感性。2排气系统计算模态分析本文研究的乘用车排气系统由主副消声器、连接法兰及连接管道等组成。本文对模型中某些对分析没有太大影响的细微特征进行了简化[3]，如在约束模态计算时采用CBEAM单元模拟吊钩，采用CELAS2单元模拟发动机悬置和吊耳3向刚度，采用COMN2单元来表示发动机质心，车辆排气系统模态-电动数控滚圆机数控钢管滚圆滚弧机折弯机利用RBE2单元将发动机质心与发动机悬置主动端及排气系统相连。图1为排气系统有限元约束模态模型。图1排气系统有限元约束模态模型示意利用有限元模型，在Nastran中对1~200Hz内排气系统自由、约束两种状态下的模态进行计算 本文由公司网站张家港大棚滚圆机采集转载中国知网整理!!http://www.dapenggunyuanji.com/  ，考虑到试验的采样率和频率分辨率，为了方便比较，计算模态取小数点后3位，结果如下（单位Hz）。自由模态（11阶）：；约束模态（12阶）195.355。3排气系统模态试验及有限元模型验证3.1模态试验方法本次试验进行了自由、约束两种状态的模态分析，以检验有限元模型的准确性。试验时需要考虑以下几个方面。a.支撑状态选择本次自由模态试验采用橡胶软绳，为减小这种悬吊的影响，选择连接点时尽量选在模态节点上。b.激励方式选择考虑到锤击激励的不足和多路输入的优点，本试验使用2个电动激振器作为激振源与试件相连。c.激振点和响应点的选择本试验激励点的位置如图2所示，其中激励点A的激励方向为Z向，激励点B的激励方向为-Y向，坐标系均为整车?传感器引起的附加质量影响，每次测量只布置2个响应点。3.2模态试验分析结果按照试验方法，测得0~200Hz自由、约束模态固有频率（单位Hz）分别如下。自由模态（11阶）：1车辆排气系统模态-电动数控滚圆机数控钢管滚圆滚弧机折弯机；约束模态（12阶）有限元模型验证在有限元和试验模态分析基础上，对比计算、试验模态来验证有限元模型，计算和试验结果及差值如图5和图6所示。图5排气系统模态固有频率数值和试验结果对比图6自由、约束模态固有频率数值和试验差值对比通过对比发现，计算模态结果与试验模态吻合良好，高于80Hz（6阶以上）的模态差值相对较大。由于约束模态结构和边界条件较复杂，使得自由模态和试验结果更接近。4发动机激励对排气系统振动特性影响4.1发动机激励信号采集模拟计算需要以发动机工作时的激励信号作为边界条件。发动机系统在有限元模型中是以质心和悬置2种单元来表示的[6]，由于难以直接测量发动机质心的振动信号，故通过采集发动机悬置主动端的振动信号来描述发动机振动状态。李松波[7]曾应用相同的方法，采集了发动机悬置3向加速度信号，并通过仿真和试验结果对比说明了该方法的可行性。但用该方法采集发动机激励信号时，由于忽略了整车悬架刚度和阻尼的影响，使结果存在偏差。试验车辆发动机有左、右和后3个悬置，排气系统有5个吊钩，如图7所示。图7整车悬置及吊钩标号示意在发动机悬置上安装3轴加速度传感器，其他试验仪器及设备主要为LMSSCADAS数据采集系统、整车转毂试验台和KMT转速传感器等。试验中测试了整车在怠车辆排气系统模态-电动数控滚圆机数控钢管滚圆滚弧机折弯机 本文由公司网站张家港大棚滚圆机采集转载中国知网整理!!http://www.dapenggunyuanji.com/