重载汽车驱动桥壳行驶状态下的试验模态研究

庹前进

（湖南机电职业技术学院，湖南 长沙 410151）

1 试验模态分析简介

（1）模态分析的目的。试验模态分析的核心是模态参数识别，包括为结构系统的振动特性分析提供依据，从而识别出系统的模态参数。本文采用的模态分析是频域法模态参数识别。

（2）测量系统的确定。测量系统是整个重载车桥行驶动态测试系统的基本环节,对试验的结果和精度有很大影响。如图1所示。

图1 测量系统构成

2 试验模态分析实例

基于某国产重载车型的振动问题,本文对其进行模态试验。采用力锤激励、单点激励、多点拾取的方法，采用自制试验台架，利用橡皮绳悬挂驱动桥壳两端的方法来实现自由支撑，并使其保持水平，以便进行测量获得各阶模态参数。同时，利用HEAD公司的SQLabII软件和HEADacoustics公司的Artemis软件，分别对数据进行采集记录和分析处理。

图2 测点分布图

（1）试验测点布置。在对驱动桥壳行驶状态进行试验模态分析时,首先建立该结构的几何模型，同时，将被测对象离散成一定数量的测点。我们可以构造出结构的几何形状，同时对那些分析的部位布置得密一些。在这次试验中,我们共布置了158个测点,如图2所示。

图3 传递函数曲线

（2）模态参数识别。利用测量分析软件和模拟合成软件,可以得出各测点加速度、以及与激励力之间的相关性和传递函数。传递函数曲线如图3所示。

我们对模态振型进行模拟,将合成的总传递函数进行模态参数识别，同时建立重载驱动桥壳的简化模型,如图4所示。

图4 简化模型

通过分析,我们共得到各阶模态的频率。如表1所示。

表1 前4阶模态参数

第1阶、第2阶分别是横向、纵向1阶弯曲振动模态;第3阶、第4阶分别是横向、纵向2阶弯曲振动模态。振型如图5所示。

图5 各阶模态振型

3 结语

通过模态分析,我们得到了一些关于驱动桥壳结构设计有参考价值的数据和结论。这些数据和结论对于建立类似驱动桥壳分析模型、防止重载汽车行驶状态发生共振情况起到了借鉴作用。