基于三维有限元发动机液压悬置模型确定与材料特性相关的频率



基于三维有限元发动机液压悬置模型确定与材料特性相关的频率

提出了一个基于有限元方法的液压悬置三维模型，该模型包括弹性材料的非线性特性和液体与结构的相互作用。弹性材料的动态等效弹性模量通过迭代模型的更新过程确定。为了更新模型,将模型运行结果（即固有频率和频率响应函数图）与通过模态试验得到的实际液压悬置运动特性进行了对比。

弹性材料的建模为Mooney-Rivlin本质模型。为了确定液压悬置模型的频率和载荷依赖特性，在悬置结构上加载不同的质量。试验得到的固有频率分为两类：①在某一特定的载荷作用下每个模型的固有频率；②在不同载荷作用下某一模型的固有频率。结果表明,弹性材料的动态特性与频率有关，并且可以分为两个截然不同的区域:低于30Hz（低频）和高于30Hz（高频）。在低于30Hz的低频区域内，等效弹性模量从最大值处有一个下降的趋势，这就意味着液压悬置会抑制大振幅低频载荷。然而，在30～100Hz的高频区域内，相比常用的弹性悬置，液压悬置的动态刚度较低，而这一频率范围涵盖了绝大部分发动机产生的振动。同时，在0～25Hz的频率范围内重复进行另一组模态测试。根据这些结果，在动态刚度图中惯性通过效应出现了一个峰值。根据悬置模型在低频和高频范围内得到的测试结果，证实了三维有限元方法的正确性。

刊名：Journal of Mechanical Science and Technology（英）

刊期：2014年第6期

作者：Kamal Jahani et al

编译：何云廷