汽车后视镜振动模态有限元分析..doc

汽车后视镜振动模态有限元分析 振动模态分析 后视镜在前平面上设计具体形状如下图1所示： 图1 设计草图 其中具体尺寸根据汽车后视镜设计的国标GB/15084-2006所规定，结合具体模型进行选定。其右方向和上方向视图分别如下图2、3所示： 图2 右方向视图 图3 上方向视图 在经过拉伸，抽壳，进行细节加工，最后得出的后视镜模型具体设计结果，其形状如下图4所示： 图4 设计结果 由于之后要在ANSYS中进行有限元分析，所以对后视镜外罩模型进行了适当的简化，进行这些简化的目的，在于避免小特征在进行有限元网格划分时，产生大量的有限元单元，造成计算量过大，使计算机硬件无法承受，影响计算结果的准确性。为了提高分析效率，应当对模型进行适当的简化，即在准确性要求的范围内，尽可能的简化部件的结构。 本后视镜外罩模型材料选择为ASA树脂。ASA树脂也称ASA塑料，AAS树脂，是由丙烯腈（A）、苯乙烯（S）和丙烯酸酯（A）组成的三元接枝共聚物，与ABS相比，由于引入不含双键的丙烯酸酯橡胶取代了 丁二烯橡胶，因而耐候性有了本质的改善，比ABS高出10倍左右，其他力学性能、加工性能、电绝缘性，耐化学品性与ABS相似。此外，ASA着色性良好， 由于树脂本身耐候性优异，可以染成各种鲜艳颜色而不易褪色。用ASA树脂加工的制品，不用喷漆涂装、电镀等表面防护，可直接在户外使用，在日光下暴晒 9~15个月，冲击强度和伸长率几乎没有下降，颜色也几乎没有变化。ASA的参数：弹性模量5.6GPa；泊松比0.35；密度1050kg/m。 实体的振动方式及固有频率的数量和物体的自由度相等，但基本上前五阶分析后就基本可以确定物体的振型，而在前五阶阵型中，又是一阶弯曲和二阶弯曲前对于物体的模态影响最大。本次分析的后视镜外罩的情况，前两阶振型就是一阶与二阶的弯曲，故模态分析时阶数的数值取为前五阶，然后导出前两阶的图形进行分析。 前五阶振型的固有频率分析结果如下表所示： 各阶固有频率分析结果（单位：Hz） 一阶 二阶 三阶 四阶 五阶 0.15596 0.25933 0.49908 0.50845 0.88024 模型的建立 建模思路：先把后视镜的内外型体分别生成再进行相减然后生成后视镜的壳型结构，最后生成孔，就完成了建模的部分。 在autocad中画出三个面，导入ANSYS中 将各个面生成体，并将体通过overlap进行分割 把生成好的内腔体沿着z轴移动 再导入新的面，进行外壳的型体的建立将生成的各个体用divide进行划分 将生成的两个体移到初始位置，并用subtract操作进行体的相减得到壳型的后视镜型体 输入“/facet,normal”显示体 生成用于固定后视镜的孔最后汽车后视镜模型建模完成 划分网格 设定单元类型为solid tet 10node187 ，采用智能网格划分方式， 施加约束 计算结果及分析 经模态分析得前两阶的阵型图如下 经计算的前5阶的固有频率如下表所示： 显示节点位移云图