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約束方式對(duì)電動(dòng)車懸置支架模態(tài)分析結(jié)果影響的研究
電動(dòng)車懸置支架模態(tài)分析，方法與傳統(tǒng)ICE車一樣，只是判定標(biāo)準(zhǔn)有差異，傳統(tǒng)車一般要求大于600HZ,目的是為了避開發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速時(shí)二階激振頻率。
而電動(dòng)車的一階頻率則要提高到800HZ以上，主要是和電動(dòng)車所用的電機(jī)大都是8級(jí)48槽的結(jié)構(gòu)（圖1），因此存在8階，16,24,48等階次。由于電動(dòng)車懸置支架的模態(tài)與某個(gè)階次頻率重合的可能性很大，我們能做的只是避開電機(jī)主要的激勵(lì)源或階次頻率。
根據(jù)已有的文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，電機(jī)的主要激勵(lì)是8階，24階和48階。如電機(jī)1000RPM時(shí)對(duì)應(yīng)48槽的激勵(lì)頻率計(jì)算如下：1000/60*48=800HZ。
圖1 電機(jī)激勵(lì)力與轉(zhuǎn)速關(guān)系不同的約束方式對(duì)電動(dòng)車懸置支架模態(tài)計(jì)算結(jié)果差異較大，本文將用一個(gè)電機(jī)懸置支架模態(tài)分析為例，對(duì)此問題進(jìn)行一番探討。
圖2本文案例所用電機(jī)懸置支架幾何模型1、直接約束與電機(jī)總成安裝凸臺(tái)的貼合面，主簧與懸置硬點(diǎn)全耦合，見圖3，計(jì)算結(jié)果見圖4。
圖3、約束方式1
圖4 約束方式1的計(jì)算結(jié)果2、約束孔中心，耦合螺栓安裝孔內(nèi)節(jié)點(diǎn)，主簧與懸置硬點(diǎn)全耦合，見圖5所示，模態(tài)計(jì)算結(jié)果見圖6.
圖5 約束方式2
圖6 約束方式2計(jì)算結(jié)果3、用BEAM模擬螺栓連接，耦合安裝面上螺栓頭所壓面積的節(jié)點(diǎn)。約束方式見圖7，計(jì)算結(jié)果見圖8。
圖7 約束方式3
圖8 約束方式3計(jì)算結(jié)果4、保持2的約束方式，按主簧實(shí)際結(jié)構(gòu)來耦合節(jié)點(diǎn)，見圖9，計(jì)算結(jié)構(gòu)如圖10所示。
圖9 約束方式4
圖10 約束方式4計(jì)算結(jié)果5、加質(zhì)量點(diǎn)，質(zhì)量點(diǎn)對(duì)模態(tài)計(jì)算結(jié)果影響很大，有國外研究發(fā)現(xiàn)集中質(zhì)量點(diǎn)對(duì)模態(tài)結(jié)果影響有圖11的關(guān)系。
圖11 支架的模態(tài)與附加質(zhì)量的關(guān)系圖以上幾種分析都沒有考慮橡膠主簧以及主簧鋁芯及安裝螺栓的重量的影響，實(shí)際分析時(shí)應(yīng)該加上述質(zhì)量的1/2等效到懸置的硬點(diǎn)位置，這樣計(jì)算出來的結(jié)果更符合實(shí)際。施加集中質(zhì)量后的計(jì)算結(jié)果如下圖所示。
圖12 增加集中質(zhì)量后的計(jì)算結(jié)果綜合以上幾種分析情況，可以得到如下結(jié)論。集中質(zhì)量的施加是影響最大的，而螺栓孔的約束方式影響排在第二，在具體分析時(shí)應(yīng)該附加集中質(zhì)量點(diǎn)以及用BEAM單元來模擬真實(shí)螺栓連接，只有這樣的計(jì)算結(jié)果才能和實(shí)際裝車更為接近。
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