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基于ANSYS的轻型联合清污车车架模态分析
摘要：
本文基于ANSYS软件对一款轻型联合清污车车架的模态特征进行了分析。通过建立有限元模型、划分网格、选取材料、施加边界条件等一系列处理，实现了对车架的模态分析。通过比较不同频率的振动模态，确认了车架的主要振动模态及其频率。最后，对模态分析结果进行了合理解释，展示了本文研究的实用性和重要性。
关键词：ANSYS；轻型联合清污车；车架；模态分析
一、引言
近年来，随着环保意识的不断提高，环保设备的需求量也越来越大。其中，联合清污车是一种非常重要的环保设备之一。作为一种移动式的环保设备，在工作时需要经受各种路面和环境的震荡和冲击，因此，其结构强度和安全性显得尤为重要。而车架作为联合清污车的支撑组件之一，其结构与振动特性会在很大程度上影响整车的性能和安全性。
因此，本文基于ANSYS软件对一款轻型联合清污车的车架进行了模态分析，以确定车架的主要振动模态及其频率。模态分析主要采用有限元法，可以大大缩短实验时间和成本，减少实验过程中可能出现的误差，得出更加准确的结论。因此，该研究具有一定的实用性和重要性。
二、研究方法
2.1建立有限元模型
根据联合清污车的车架结构，使用ANSYS软件绘制了三维模型，并划分了充分细密的有限元网格。模型参数如下图所示：
图1联合清污车车架三维模型
2.2选取材料
根据铝合金材料的物理力学性能，选取了合适的材料参数，如杨氏模量、泊松比、密度等，并输入到有限元模型中。
2.3施加边界条件
通过对CAD模型进行后处理，使其在进行模态分析时不会产生刚体运动，同时施加固定点和支撑条件等边界条件。
2.4分析求解
在完成有限元模型的建立、材料参数的输入、边界条件的定义后，进行有限元分析求解。
三、模态分析结果分析
3.1车架振型模态
在完成求解后，我们得到了车架在不同频率下的振动模态。如下表所示：
表1车架振动模态
由表1可知，车架的前两种振动模态具有较高的频率，其余振动模态的频率相对较低。因此，我们可以认为车架的前两种振动模态是该车架主要振动模态。
3.2车架振动分析
通过观察车架不同振动模态下的振动情况，我们可以推断出车架在不同频率下的振动特点。
例如，在车架执行第一种振动模态时，车架结构呈现出对称的振动状态，其振幅主要集中在车架前后横梁和纵梁上，该振动模态与车架的较高频率相关，因此，我们认为该振动模态会对车架的稳定性产生重要影响。在车架执行第二种振动模态时，车架结构呈现出不对称的振动状态，此时车身主要发生侧向振动，会对乘客的舒适性产生影响。
四、结论
本文基于ANSYS软件对轻型联合清污车的车架进行了模态分析，选取了合适的材料参数，通过施加边界条件、进行求解等一系列处理，得出了车架在不同频率下的主要振动模态及其振动情况，并得出如下结论：
（1）车架前两种振动模态是其主要振动模态，具有较高的频率；
（2）车架在不同振动模态下结构呈现出不同的振动状态，这些状态会对车架的稳定性、乘客舒适度等产生影响。
综上所述，该研究对于清污车的研发、改进等具有一定的实用性，有助于提升其性能和安全性。