基于DOE的方向盘总成优化分析.pdf

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1、基于DOE的方向盘总成优化分析王骁贤，雷秀军，范乃吉，竺长安(中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，安徽合肥230027)OptimalAnalysisofSteeringSystemBasedonDOEWANGXiao～xian，LEIXiu—jun，FANNai—ji，ZHUChang—an(DepartmentofPrecisionMachineryandInstrumentation，UniversityofScienceandTechnologyofChina，Hefei230027，China)摘要：针对某型号叉车怠速工况下的方向盘振tion：FEM

2、modal动问题，提出了一种计算机仿真和实验验证相结合的优化方法。首先建立了方向盘总成的模型，应用0引言有限元方法分析其动态特性；在此基础上用DOE方法进行实验设计，评估方向盘系统各部件在低频对叉车的振动控制，参考文献Eli主要从3个方段内对总成振动的影响，并对相应的参数进行优化。面解决车辆振动的问题：控制振动激励源；改善传递最后将优化的参数应用到实际的方向盘系统中。实路径；优化机械结构参数。JinghongYu，Brain验结果表明，该型号叉车方向盘在怠速工况下的振Brickner，BrainNutwell等根据车辆底传递路径对动得到了明显的抑制，动态性能得到

3、了改进。方向盘振动的敏感度展开分析，并加以频域和时域关键词：实验设计；方向盘总成；优化；有限元模分析验证。；ParkHB[和Ki—Chang[针对转向态系统的主要结构参数进行研究，并优化其模态频率。中图分类号：TH242建立了某型叉车方向盘总成三维结构模型并进行文献标识码：AFEM模拟，同时应用田口实验设计方法安排实际试文章编号：1001—2257(2013)03—0074—03验，通过振动样机实测数据提取振动特征，分析了主Abstract：FOCHSonthevibrationissueunder要影响因素对叉车振动问题的影响程度，对优化叉theidlingm

4、odeinaspecifictypeofforklift，a车方向盘总成结构参数进行了探索。该方法不仅使methodthatcombineswiththecomputersimula—设计人员获得了重要的参考数据，而且缩短了产品tionandexperimentisproposedtooptimizethe开发周期。steeringsystem．Firstly，thesteeringsystemis1有限元模态分析modeled，theFiniteElementMethod(FEM)isusedtoachievethedynamicalcharacteristi

5、cs，then模态是振动系统的固有特性，对结构的动态响theDesignOfExperiments(DOE)methodisused应、动载荷的产生和传播以及结构振动的形式等具有重要影响。参考文献[5]实验模态分析法(EMA)toevaluatetherelationshipsbetweenthecompo—nentsandthevibrationofthesystemunderalow是物理测量振动系统的固有频率和阵型的重要手段，与此同时，模态分析的数值模拟技术——有限元frequencyrange，theparametersareturnedtoanopti

6、malcondition。Finally，theoptimizationparam—模态分析方法(FEMA)也越来越多地应用于计算系统的固有频率和阵型，以满足缩短开发周期的需求。etersareappliedtotheforklift，theexperimentre—1．1方向盘总成有限元模型的建立sultsindicatethat，thevibrationofthesteering研究的某型号叉车方向盘总成主要部件包括前systemissuppressed，andthedynamiccharacteris—板、安装板、管柱、转向器油泵和方向盘等。由Pro／ti

7、csareimprovedobviously．E对其进行几何建模，在建模过程中，在尽可能如实Keywords：DOE；steeringsystem；optimiza一反映方向盘总成结构的主要力学特征的前提下，对收稿日期：2012一l1—28模型进行了相关简化，简化措施有：忽略部件上不需·74·《机械与电子}2013(3)