msc adams2003年會(huì)MSC ADAMS在車輛傳動(dòng)系統(tǒng)扭振分析中的應(yīng)用

MSCADAMSTheapplicationofMSC.ADAMSinthetortionalvibrationanalysisofvehicletransmission超（理工大學(xué)機(jī)械與車輛摘要為了克服傳統(tǒng)扭振理論分析存在的主要問題：系統(tǒng)當(dāng)量模型及模型中的原始物理ADAMS/Vibration對(duì)某車輛傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了扭振分析。得到了系統(tǒng)的固有頻率。結(jié)果表明，利用MSC.ADAMS進(jìn)行扭振分析具有一定的優(yōu)越性,可以得到較為理想的結(jié)果。:扭振柔性體齒輪固有特性:To etheexistingmainproblemsoftraditionaltortional ysis:howtoobtaintheequivalentmodelofthesystemandtheoriginalphysicalparametersofthesystemexactly;thecharacteristicsofthenonlinearpartsandthesolutionoflinertortionalvibration.Thepaperpresentsamethodbasedonthetechnologyofthevirtualprototy yzethetortionalvibrationofthevehicletransmissionThegreatestadvantageofthismethodistheaccuracyandtheassembledcharacteristicsofthesystem、theconvenienceandthespeedinessintheprocessofysis、thevisibilityofthetortionalvibrationresultADAMS/Flex、ADAMS/LinearandADAMS/VibrationtogetherthispaperyzetheTheresultindicatethesuperiorityusingMSC.ADAMStoyzethetortionalvibrationandtheidealresultisobtained.前言在車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中，由于扭振的存在，系統(tǒng)中往往產(chǎn)生很大的扭轉(zhuǎn)附加載荷，不僅使系統(tǒng)中零部件發(fā)生斷裂，同時(shí)還會(huì)使系統(tǒng)向外界發(fā)出噪聲等。以上故障嚴(yán)重影響系統(tǒng)的可靠性和耐久性。同時(shí)還將引起車身的振動(dòng)和噪聲，從而影響舒適性[3][4][5]。扭振研究最早開始于十九世紀(jì)八十年代，主要有解析分析與模態(tài)分析兩種方法。雖然上述方法到目前已經(jīng)形成了一套比較經(jīng)典的理論，但是其存在的問題主要有：(a)系統(tǒng)當(dāng)量模型及模型中原始物理參數(shù)的精確化。慣量、阻尼和剛度及激勵(lì)力矩等系統(tǒng)原始參數(shù)的精確化程度決定了系統(tǒng)扭振計(jì)算的精度，車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭振問題原始參數(shù)的精確化，牽涉到整個(gè)軸系物理模型的精確化問題。(b)非線性部件特性及非線性扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的求解。非線性部件如：彈性連軸器、減振器、齒輪副等，在求解其扭振特性時(shí)，按線性系統(tǒng)假設(shè)，結(jié)果必然含有一定的誤差，甚至和實(shí)際情況不符?；谔摂M樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)扭振分析的最大優(yōu)點(diǎn)，就在于系統(tǒng)的精確性和可MSCADAMS振動(dòng)分析AAMS/LinearAAMS[2]AAMS/Linar有兩種模型線性化函數(shù)：EIGNSOLATEMAEIGNSOLAAMS/olerKz式中，z為特征向量 為特征值，K和M為從模型中抽取出來的常系數(shù)矩陣。采STATEMAT求解時(shí)，ADAMSLinear將系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述格式輸出，以便和其它矩陣運(yùn)算或（能控性能觀性）面向扭振分析的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)虛接副以及作用于系統(tǒng)上的外力。在建模和仿真的各個(gè)環(huán)節(jié)中要綜合運(yùn)用CAD實(shí)體建模、有限動(dòng)微分方程所需要的參數(shù)是零件質(zhì)心的位置、質(zhì)量和慣性矩，這些參數(shù)可來自CAD通過精確建立零部件的三維實(shí)體模型，可以獲得其準(zhǔn)確的質(zhì)量參數(shù)。利用離散梁的方法建立傳動(dòng)軸的扭振模型，所謂離散梁就是將剛性桿件離散為NN－1Timseo彈性梁理論進(jìn)行樣個(gè)型。種算：。Pz12EIyyASZ/(GAL2)ASYASZ－Y和Z方向的Timoshenko梁剪切變形修正系數(shù)性體采用模態(tài)中性文件（MNF）描述，MNF中包含的主要信息有：柔性體的幾何參數(shù)，包括節(jié)MNF是獨(dú)立的二進(jìn)制文件，具有平臺(tái)無關(guān)性，可以在各系統(tǒng)換。本文首先在Pro/E中對(duì)曲軸進(jìn)行實(shí)體建模，然后導(dǎo)入Ansys中進(jìn)行模態(tài)分析，生成模態(tài)中性文件建立曲軸的柔性體模傳統(tǒng)的齒輪副模型是一種扭轉(zhuǎn)振動(dòng)力學(xué)模型，如圖一所示6ADAMS中可以對(duì)其進(jìn)行等效建模，模擬齒輪嚙合的扭振特性1。圖一齒輪幅扭振模型即ISO的Ｃ法。對(duì)鋼制齒輪，單位齒寬的剛度CrCr20N/mm CrC'(0.750.25)N/mm本文采用ISO的Ｃ法計(jì)算齒輪的嚙合剛度，然后轉(zhuǎn)化為ADAMS模型中的等價(jià)剛度，建立齒輪CAD軟件ProE來建立活塞組件、連桿組件、齒輪等的三維實(shí)體模型，通過分析獲得其質(zhì)心位置、質(zhì)生成柔性體描述文件——模態(tài)中性文件MNF文件，然后在ADAMS中建立軸的柔性體模型，建立齒輪幅的扭振模型，最后在ADAMS中完成了整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振特性的分析。階數(shù)12345頻率(Hz196.233.465.551．768.首先利階數(shù)12345頻率(Hz196.233.465.551．768.然后把發(fā)動(dòng)機(jī)的模型加入到整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系中建立整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系模型經(jīng)過計(jì)算，得出其階數(shù)123456頻率(Hz16.56.71.119.195.241.結(jié)運(yùn)用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)可以建立包括活塞、連桿、曲軸、齒輪在內(nèi)的整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系有限元分析和系統(tǒng)仿真等多項(xiàng)技術(shù)。通過CAD建模可以獲得剛體零件的質(zhì)量參數(shù)，通過有限5參考[1].洪清泉.基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真理工大學(xué)學(xué) ，2003[2].王國強(qiáng)．虛擬樣機(jī)技術(shù)及其在ADAMS上的實(shí)踐，西北工業(yè)大學(xué)， [3