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为优化拖拉机车架振动参数,改善驾驶舒适性,本文基于模态规划法对履带拖拉机车架进行振动分析与优化。现场测试了履带拖拉机田间行驶工况下车架X、Y、Z方向的时域振动参数,采用傅里叶分析法获取振动的线性自功率谱参数,数据表明加速度峰值对应频率为8.125 Hz、21.25 Hz、42.5 Hz和85.625 Hz。建立车架有限元模型并进行模态求解,第2阶固有频率23.98 Hz、第4阶固有频率85.00 Hz与振动激励峰值频率之间的差值均小于3 Hz。采用模态规划法和响应面法优化车架模态参数,获取了各个因素对目标参数的影响规律,当两根支撑梁之间间距、支撑梁壁厚、支撑梁边长分别为149.90 mm, 5.01 mm和65.00 mm时,第2阶和第4阶模态频率最优。通过有限元仿真对最优解进行验证,仿真结果表明,第2阶固有频率和第4阶固有频率分别为48.53 Hz和89.97 Hz,对应的误差率分别是1.99%和1.03%,具有较好的优化效果。本文的研究方法和结论可推广至其他农业机械的振动优化分析。 相似文献
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《农机化研究》2021,43(8)
为了减小拖拉机无级变速箱的振动和噪声,对液压功率分流无级变速箱的共振与控制问题进行了研究。首先,构建了无级变速箱的基本传动方程,计算得到了箱体内各齿轮副及行星齿轮在不同工况下的啮合频率;其次,基于SolidWorks平台构建了变速箱箱体的虚拟样机,将其导入ANSYS/Workbench软件进行模态分析,得到箱体的固有频率及前6阶模态振型;最后,通过比较变速箱齿轮副啮合频率和箱体固有频率,对变速箱箱体固有频率和可能发生共振的液压路齿轮副啮合频率进行了共振接近度计算,并制定了相应的控制策略,以规避共振现象。研究表明:拖拉机液压功率分流无级变速箱的共振点难以消除,但对于存在共振问题的速度工况,可以通过匹配不同的发动机转速与变速箱传动比来实现规避。 相似文献
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为研究玉柴MY2E1发动机消声器进气端盖振动异响问题并加以优化,对进气端盖进行改进,并在试验的基础上利用GT-Power软件对端盖改进前后的声学性能进行仿真研究。结果表明:经改装后的频率响应峰值由29g/N降低为24g/N,降幅为20.8%,峰值所对应的一阶模态频率由183 Hz提高至252 Hz;经改装后的尾管辐射噪声峰值降低了14dBA,降幅为11.97%;转速达到1 500rpm时,改装前的三阶噪声产生突变,转速高于1 200rpm时,改装前六阶噪声产生突变,在所有转速下,改装前的九阶噪声均大于改装后,改装前后的最大差值为40dBA;改装前的六阶噪声、九阶噪声和十二阶噪声均明显高于改装后且各阶次的噪声皆集中在低频段,在高频段无显示。 相似文献
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为了降低西南地区广泛应用的微耕机扶手处的振动,得到扶手的振动特性至关重要。为此,在UG中建立了扶手的三维模型,应用ANSYS软件和LMS test.lab系统分析了扶手的自由模态和试验模态,分别得到了扶手前6阶固有频率及振型,通过对比可知两者振型一致,频率的平均相对误差为4.24%,仿真结果的精度满足要求。进而,分析了扶手的约束模态,得到了其前6阶模态值,前4阶频率分别为13.02、17.22、28.57、77.88Hz;1阶振型是Y轴的横向振动,2阶振型是Z轴的上下振动,3阶固有频率处发生了扭转振动,4阶振型是Z轴的弯曲振动;各阶振型在扶手与人手接触处的位移量最大。 相似文献
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本文叙述了东风-50拖拉机变速箱的噪声随负荷与转速的变化关系,利用频谱分析和拆装零件的方法,确定了四档齿轮为其变速箱的主要噪声源。据此,在该齿轮上粘贴阻尼材料,使整机噪声级下降2.7dB(A)、齿轮啮合频率处声压级下降15.19dB。此外根据箱体振动和辐射噪声的关系,认为提高箱体刚度可能是降低变速箱噪声的有效途径之一。 相似文献
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为提高小型甘蔗收获机的结构刚度,避免共振的发生,同时满足轻量化的需求,对其车架进行多目标多水平拓扑优化。首先建立小型甘蔗收获机车架的三维模型与有限元模型,通过模态试验验证有限元模态的准确性。其次对车架进行静力学分析,并分别以最小柔度和最大动态刚度为目标进行拓扑优化,对优化的模型进行筛选后,再通过静力学分析校验优化结构的安全性。最后,根据优化后的模型加工出实物并进行动态性能测试。通过传递函数测试与振动试验的结果可得：以静力学为目标优化的车架,第一阶频率提高0.1 Hz、峰值频率得到略微改善,并且质量降低10.6%,各频率段的振幅均大于优化前的车架;以侧向支承梁优化的车架,第一阶频率降低0.3 Hz,质量降低21.77%,峰值频率得到轻微改善,1~3 Hz下的振幅略小于原车架;而以动力学为目标优化的车架,第一阶频率提高0.9 Hz,传递函数各项指标均降低,各频率段的振幅均小于优化前的车架,车架质量减少12%,充分达到预期目标,实现车架板梁结构的轻量化和动态特性提升。由验证模态试验得知：三种方式优化后的车架,各阶频率均避开发动机激励以及其他主要激励的频率范围。 相似文献
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为降低1SG-230型甘蔗深松旋耕联合作业机机架正常工作时的共振,使其具备良好的动态特性,利用UG软件建立机架模型并进行模态分析,得出机架前6阶模态的固有频率、形变量、极值和振型等特征,分析外部激振频率,使机架固有频率远离外部激振频率段,对机架前横梁、后横梁、铲柄保险安装座板、侧板的结构参数进行优化,通过四因素三水平正交试验,确定了机架最优结构参数组合为:前横梁厚度10 mm,后横梁厚度10 mm,铲柄保险安装座板厚度10 mm,侧板厚度14 mm。试验结果表明:1SG-230型甘蔗深松旋耕联合作业机机架优化后质量减少了10.7%,1阶固有频率由27.365 Hz提高至34.683Hz,共振频率段最小值比变速箱激振频率高10.14 Hz,减小了机架发生共振的可能性,动态特性良好。 相似文献
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以2CM-2型起垄式木薯种植机机架为研究对象,采用UG软件建立了机架的有限元模型,利用NX NASTRAN解算器进行了机架的模态特性分析,确定了机架前6阶模态振动固有频率范围、振动位移最大值和主要振型特征,明确了机架发生共振的情况,并进行机架拓扑优化。研究结果表明:优化后木薯种植机机架的前6阶模态固有频率为30.778～120.965 Hz,避免了路面激振频率与固有频率发生重叠共振,机架优化合理,动态特性良好。本研究为2CM-2型起垄式木薯种植机机架的优化改进提供理论参考依据,对提高木薯种植机机架的使用寿命具有重要意义。 相似文献
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针对残膜回收机的整机振动强烈、机架开裂等问题,运用ANSYS Workbench19.0软件对残膜回收机的机架进行静力学分析和约束模态分析,研究机架的静力学特性和模态特性,获得机架的固有频率、振型、阻尼等参数,并在此基础上采用正交试验设计的方法,以机架的左右边板厚度、主连接梁管厚、副支撑梁宽度为试验因素,第1、2阶固有频率为试验指标对其进行结构优化。当机架左右边板厚度为12 mm、主连接梁管厚为6 mm、副支撑梁宽度为70 mm时,机架的第1、2阶固有频率50.747 Hz、53.557 Hz不在外部激励频率范围（0.833~40 Hz）内,并且优化后的最大应力值降低3.295 MPa,优化前的最大振幅为17.642 mm,优化后的最大振幅为12.719 mm,降低了4.923 mm,有效避免共振现象的发生,优化前后的机架均满足刚度和强度要求。该研究可以为残膜回收机的机架设计、可靠性研究上提供理论参考。 相似文献
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为研究耦合结构模态振动对驾驶员耳旁噪声影响,建立拖拉机驾驶室声-固耦合模型,结合边界元和模态声学贡献量法,得到对驾驶员耳旁位置峰值频率噪声贡献最大模态阶次,针对相应振型对驾驶室改进处理。对分析结果中振型最大的驾驶室右门和前挡风玻璃进行加厚处理,对右挡板振动位置进行加强筋处理,有效降低驾驶员耳旁峰值噪声和总声压级,提高驾驶室噪声水平。 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2017,(6)
针对国产制动鼓刹车时存在啸叫的问题,参考进口制动鼓材料特性,基于响应面法对制动鼓固有频率进行优化。首先对制动鼓进行有限元模态分析以及实验模态分析。在此基础上,通过中心组合设计试验方法采样,结合最小二乘法构建制动鼓的前五阶响应面近似模型。采用活动域优化法对材料参数进行优化,并以使前五阶仿真固有频率与试验模态固有频率的相对偏差最小为优化目标,以灰口铸铁的弹性模量和泊松比为变量,以其常用取值为约束条件。相比于初始设计,优化设计后的前五阶固有频率偏差百分比总和由10.82%降至1.01%,显著提高国产化制动鼓与进口制动鼓的模态特性吻合程度。 相似文献
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YND100减速器箱体模态分析与研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对YND100减速器箱体,运用Pro/E建立了三维实体模型,并导入ANSYS环境。采用模态分析方法,对其进行振动模态分析,得到了该箱体的前四阶固有频率及模态振型。通过计算得到危险输入转速范围,对减速器箱体振动分析有一定实际意义。 相似文献
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以国产某农用拖拉机变速器箱体的初始设计模型为研究对象,为获得前进挡工况下各个轴承孔的激励载荷,在Adams中建立齿轮传动系统的动力学模型;然后,使用有限元前处理软件Hypermsh建立了箱体的有限元模型,以Optistruct为求解器对变速箱体进行有限元分析和拓扑优化;最后,以Hyperview为后处理器得到变速箱有限元分析结果和拓扑优化结果。优化后箱体最大应力由235.9MPa降至219.9MPa,其第4阶固有频率从569.05Hz提高至满足约束条件的575.03Hz,更好地避开了共振频率。同时,指出了箱体初始设计的不足,提出了改进策略,为箱体后续的详细设计提供参考。 相似文献
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本文提出了一种齿轮箱减振降噪优化设计方法,首先计算其模态贡献量和声学特征贡献量,利用振速法分析了齿轮箱振动、噪声大小与其尺寸的关系;其次利用ANSYS作工具,计算得到齿轮箱主要振型频率对应幅值最小且箱体表面噪声功率最小时的箱体壁厚。计算结果对比发现,优化后箱体的振动和噪声大小得到很大程度削弱,为齿轮箱减振降噪优化分析提供了有效途径。 相似文献
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《中国农机化学报》2016,(8)
为避免碟式太阳能聚光器网架与外界激励发生共振,需研究其振动特性,并通过结构改进以提高聚光器网架的刚度。本文运用APDL语言建立25kW碟式太阳能聚光器网架的几何模型和有限元模型,并对其进行模态分析,得到聚光器网架前十阶固有频率和固有振型。根据模态分析结果,针对聚光器网架振动特性和危险区域,对聚光器网架结构提出改进方案,并对改进的结构进行模态分析。研究结果表明:聚光器网架的轮廓边缘和缺口处是其振动的危险区域;桁架前端部分的刚度对聚光器网架的整体振动特性有很大影响;优化后的聚光器网架最小固有频率为10.475Hz,比改进前提高3.637 2Hz,明显改善聚光器网架的结构刚度和振动特性。 相似文献