ВЕРИФИКАЦИЯ МОДАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ТРАНСМИССИИ С ЦЕЛЬЮ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ NVH-ПАРАМЕТРОВ

Илья Александрович Трусевич, Сергей Владимирович Абдулов, Виктор Борисович Держанский, Игорь Александрович Тараторкин, Александр Игоревич Тараторкин, Александр Александрович Волков

Аннотация


Производители и покупатели современных автомобилей, обращают все большее внимание на виброакустические характеристики как на основной показатель комфорта. Шум
и вибрация являются нежелательными явлениями и приводят к потерям энергии и сокращению срока эксплуатации, а уменьшение их уровня достигается применением современных методов оптимизации NVH-параметров трансмиссий. Неотъемлемой частью реализации данной методологии и одновременно целью предлагаемой работы является создание
верифицированной модальной модели перспективной автоматической коробки передач
(АКП). Данная модальная модель АКП должна адекватно описывать ее виброакустическое
поведение в процессе эксплуатации.
В работе приводятся результаты расчетного и экспериментального модального анализа как отдельных деталей АКП, так и АКП в сборе. При проведении экспериментального
исследования использовался программно-аппаратный комплекс LMS Scadas Mobile
SCM05 с программным обеспечением Simcenter Testlab в программном приложении
Impact Testing. Обработка результатов экспериментального исследования осуществлялась
в программном продукте Simcenter Testlab Modal Analysis с применением метода
PolyMAX. Аналитическое исследование выполнялось с применением программного продукта Simcenter 3D с решателем Real Engenvalues и последующим преобразованием полученных результатов для проведения верификации. Верификация осуществлялась путем
оценки степени сходимости модальных характеристик с помощью критерия модальной
достоверности (MAC-критерий). Новизна исследования заключается в разработке верифицированной модальной модели перспективной АКП, позволяющей на ранних этапах проектирования выполнить оптимизацию NVH-параметров.
В соответствии с целью работы была создана верифицированная модальная модель
перспективной АКП. В результате проведенных расчетно-экспериментальных исследований были получены модальные характеристики отдельных элементов конструкции и АКП
в сборе. Результаты исследования позволили уточнить комплекс методов и подходов для
проведения исследований модальных характеристик, которые в дальнейшем могут быть
использованы при проектировании транспортных машин.

Ключевые слова


NVH; критерий модальной достоверности; коробка передач; собственные формы, симуляция, модальный анализ, верификация; экспериментальное исследование

Полный текст:

PDF

Литература


Heylen W., Lammens S., Sas P. Modal Analysis Theory and Testing. Belgium: Katholieke Universiteit Leuven, Faculty of Engineering, Department of Mechanical Engineering, Division of Production Engineering, Machine Design and Automation, 1998. 340 p.

Ewins D.J. Modal Testing: Theory, Practice and Application, Second Edition. Research Studies Press LTD, Baldock, England, 2000. 400 p.

He J., Fu Z.-F. Modal Analysis. Butterworth-Heinemann, 2001. 304 p.

Friswell M.I., Mottershead, J.E. Finite Element Model Updating in Structural Dynamics. Kluwer Academic Publishers, 1995. 292 p.

Carne T.G., Dohrmann C.R. A modal test design strategy for model correlation. Proceedings of the 13th International Modal Analysis Conference, Nashville, TN, 13–16 February, 1995, pp. 927–933.

Napolitano K.L., Blelloch P.A. Automated Selection of Shaker Locations for Modal Tests. Proceedings of the 21st International Modal Analysis Conference on Structural Dynamics, Kissimmee, FL,

February, 2003.

Snoeys R., Sas P., HeylenW., Van der Auweraer H. Trends in experimental modal analysis. Mechanical Systems and Signal Processing, January 1987, vol. 1, issue 1, pp. 5–27. DOI: 10.1016/0888-3270(87)90080-X.

Wyckaert K., Augusztinovicz F., Sas P. Vibro-acoustical modal analysis: Reciprocity, model symmetry, and model validity. Journal of The Acoustical Society of America, 1996, vol. 100, issue 5, pp.

–3181. DOI: 10.1121/1.417127.

Modal Analysis and Testing. Ed. by J.M.M. Silva, N.M.M. Maia. NATO Science Series (Series E: Applied Sciences), vol. 363, Springer, Dordrecht, 1999. 597 p.

Helsen J., Cremers L., Mas P., Sas, P. Global static and dynamic car body stiffness based on a single experimental modal analysis test. Proceedings of ISMA2010 International Conference on Noise

and Vibration Engineering including USD2010, Leuven, Belgium, 20–22 September, 2010, pp. 2505–2521.

Lauwagie T., Assche R., Straeten J., Heylen W. A Comparison of Experimental, Operational, and Combined Experimental–Operational Parameter Estimation Techniques. Proceedings of

ISMA2006International Conference on Noise and Vibration Engineering Volume 1, Leuven, Belgium, 18–20 September, 2006, pp. 2997–3006.

Zanarini A., Coninck F., Sas P. A connecting stiffness optimization procedure to update finite element models of assembled structures. Proceedings of ISMA2002 International Conference on Noise

and Vibration Engineering, Leuven, Belgium, 16–18 September, 2002, pp. 1019–1030.

Heylen W., Janter T. Applications of the modal assurance criterion in dynamic model updating. Proceedings of the ASME Design Technical Conference, 1989, vol. 18, pp. 289–294.

Heylen W., Janter T. Extensions of the modal assurance criterion. Journal of Vibration and Acoustics, October 1990, vol.112, issue 4, pp 468–472. doi:10.1115/1.2930130

Allemang R.J. The Modal Assurance Criterion – Twenty Years of Use and Abuse.Sound and Vibration, August 2003, vol. 37, pp. 14–21.

Xiang T., Lan D., Zhang S., Li W., Lin D. Experimental modal test of the spiral bevel gear wheel using the PolyMAX method. Journal of Mechanical Science and Technology, 2018, vol. 32,

pp. 21–28. DOI: 10.1007/s12206-017-1203-0.

Xu X., Zhu C.-C., Zhang X.-R., Wang, W.-L., Chen, H.-Y. Experimental modal analysis of

heavy duty marine gearbox. Zhendong yu Chongji/Journal of Vibration and Shock, July 2011, vol. 30, pp. 266–270.

Liu W., Lin T.J., Peng Q.C. Modal Analysis and Experimental Research of Marine Gearbox. Applied Mechanics and Materials, July 2014, vol. 607, pp. 405–408.

Korka Z., Cojocaru V., Miclosina C.-O. Shape Improvement of a Gearbox Housing Using Modal Analysis. Romanian Journal of Acoustics and Vibration, August 2018, vol. 15, pp. 47–52.

User manual LMS SCADAS Mobile & Recorder v. 2.1

Peeters B., Van der Auweraer H. PolyMax: a revolution in operational modal analysis. Proceedings of the 1st International Operational Modal Analysis Conference, Copenhagen, Denmark, 26–27 April, 2005, pp. 13–24


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.