择要：本文经过利用有限元软件HpyerMesh对乘用车仪容板横梁履行了模态解析,获得了仪容板横梁的一阶模态频次。经过与打算评估标的举办比较，提议了计划的改良提议，经过再次解析得出，新计划完整能够满意利用请求。

关键词：优化，仪容板横梁，模态

1概括

仪容板横梁是汽车上的一种急迫的承载机构，紧要安置汽车仪容，平安气囊，转向系统等，汽车熟行驶的进程中，自己遭到的攻击振荡较大，为了避让仪容板横梁与车身形成共抖擞用，务必对打算举办模态解析，

在打算人员在举办产物开采时，会致使零件的部分打算不足公道，进而致使模子不能满意模态请求。跟着推算机软硬件的进展，CAE手艺日趋老练，各样仿真办法，比如：有限元法，多体动力学，流体等手艺，在当代产物打算中大批运用，在打算工程师终了开头的打算后，能够举办假造的产物实验，搜检零件强度，刚度等能否到达标的值。若是产物不能满意请求，则根据解析成效，能够提议优化提议，进而能够大大缩小什物实验周期，消沉成本花费，较好的提高产物的打算品质。

图1是汽车仪容板横梁、转向管柱总成各构成部份。

表1为仪容板横梁模子中各构成部份品质申明。在仪容板模态解析的进程中，模子的分量对解析成效影响较大，各部份的分量肯定要和打算部门供应的分量符合。

2有限元模子的设立

首先本文模子的设立经过Catia建模后导入有限元解析软件HyperMesh中，导入的图形寻常要举办改正责罚，几许模子不即是有限元模子，须要对几许模子举办几许清算，本领生成精确的有限元模子。本文中转向系统总成组织对照繁杂，在设立模子的进程中，为了保证解析精度和缩小解析光阴，采纳巨细为3*3的尺寸设立二维单位，在此根底上生成实体单位。转向盘内部具备的平安气囊采纳品质点的模式摹拟。为了提高模态解析的精确性，仪容板横梁安置于部份白车身中，在横梁的两头和下支架与白车身举办稳定。同时，在设立模子的进程中，不同的车型仪容板横梁周边连结件也不不异，本文解析的模子中，制动踏板和聚散器踏板同时与白车身和横梁贯串。

模子中要保存与转向机贯串的上节臂和下节臂，两者之间的十字铰节采纳共节的Beam单位摹拟，别离要释放Beam单位两头的轴向回旋解放度，采纳这类方法摹拟能够使模子愈加精确。

模子中利用的材料为合金钢，材料的弹性模量为1.7*E5MPa，泊松比为0.3。

所设立的仪容板横梁模子如图2所示。

3理论根据

仪容板横梁模态解析紧要思考一阶模态频次，汽车在怠速的进程中，带动机的振荡频次寻常和自己的气缸数和冲程数相关，关于寻常4缸4冲程的带动机其怠速频次能够按下列公式举办推算：

f=2*4*/60*4=26.7Hz

为了避让仪容板横梁产生共振，一阶模态寻常请求要高于怠速模态3Hz左右，即在本文中仪容板横梁的一阶模态要高于30Hz，即能够满意利用请求。

4界限前提的施加

在模态解析的进程中，牵制方法和模子的分量对解析成效影响较大，因而，要对模子施加精确的界限前提。本文截取白车身的部份模子，在模子的边际处举办全牵制，鄙人节臂与转向机连结处为解放形态。

5解析推算

经过解析，得出仪容板横梁带白车身的模态解析环境，如图4和图5所示。

图中仪容板横梁的一阶模态为29.6Hz，一阶振型为垂向摆动，二阶振型为水准摆动。为了进一步提高仪容板横梁的模态，本文对打算计划提议了改良提议。

6打算优化

仪容板横梁为圆筒形梁，从解析数据中，能够得出横梁的厚度对模态的进献量较多，本文紧要从下列两个方面提高打算解析数据。一将仪容板横梁由以前的厚度1.2mm增添为1.5mm。二仪容板横梁与车身连结支架厚度由1.2mm增添为1.5mm。模子如图6所示。

经过进一步解析得出，改进后的模子模态有所提高，一阶模态为31.2Hz，振型为垂向摆动。二阶模态为35.5Hz，振型为水准摆动，改进后的模子完整能够满意利用请求。

--THEEND--

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