基于三維有限元發(fā)動(dòng)機(jī)液壓懸置模型確定與材料特性相關(guān)的頻率

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基于三維有限元發(fā)動(dòng)機(jī)液壓懸置模型確定與材料特性相關(guān)的頻率

提出了一個(gè)基于有限元方法的液壓懸置三維模型，該模型包括彈性材料的非線性特性和液體與結(jié)構(gòu)的相互作用。彈性材料的動(dòng)態(tài)等效彈性模量通過迭代模型的更新過程確定。為了更新模型,將模型運(yùn)行結(jié)果（即固有頻率和頻率響應(yīng)函數(shù)圖）與通過模態(tài)試驗(yàn)得到的實(shí)際液壓懸置運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了對(duì)比。

彈性材料的建模為Mooney-Rivlin本質(zhì)模型。為了確定液壓懸置模型的頻率和載荷依賴特性，在懸置結(jié)構(gòu)上加載不同的質(zhì)量。試驗(yàn)得到的固有頻率分為兩類：①在某一特定的載荷作用下每個(gè)模型的固有頻率；②在不同載荷作用下某一模型的固有頻率。結(jié)果表明,彈性材料的動(dòng)態(tài)特性與頻率有關(guān)，并且可以分為兩個(gè)截然不同的區(qū)域:低于30Hz（低頻）和高于30Hz（高頻）。在低于30Hz的低頻區(qū)域內(nèi)，等效彈性模量從最大值處有一個(gè)下降的趨勢，這就意味著液壓懸置會(huì)抑制大振幅低頻載荷。然而，在30～100Hz的高頻區(qū)域內(nèi)，相比常用的彈性懸置，液壓懸置的動(dòng)態(tài)剛度較低，而這一頻率范圍涵蓋了絕大部分發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)。同時(shí)，在0～25Hz的頻率范圍內(nèi)重復(fù)進(jìn)行另一組模態(tài)測試。根據(jù)這些結(jié)果，在動(dòng)態(tài)剛度圖中慣性通過效應(yīng)出現(xiàn)了一個(gè)峰值。根據(jù)懸置模型在低頻和高頻范圍內(nèi)得到的測試結(jié)果，證實(shí)了三維有限元方法的正確性。

刊名：Journal of Mechanical Science and Technology（英）

刊期：2014年第6期

作者：Kamal Jahani et al

編譯：何云廷