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商用车前格栅结构设计中振动试验的实践
摘 要：汽车零部件的性能关系着汽车整车的稳定性,而且汽车的安全性能是主要的性能.在商用车的前格栅设计中,需要考虑多种复杂恶劣的路况,进行较为全面的设计,满足我国的地理环境差异性.因此,要在设计中进行振动试验,保证该部件具有较高的力学性能.本文以某次实验为例,对该实验的过程进行了总结,旨在对该款商用车的前格栅进行结构优化,进而提升我国的汽车制造能力.
关键词：商用车；前格栅；结构设计；振动试验；实践研究
1振动试验的重要意义
商用车的行驶环境复杂多变,且我国的地理环境地域差别大,有很多的崎岖不平的道路.在行驶过程中,前格栅的会出现较多的振动,会造成开裂等现象,一方面影响美观；另一方面对其功能有较大的损伤.因此,需要进行振动试验,确保其能够适应恶劣的行驶环境.保证在运输使用过程中,及时处于振动较大的环境中,依然可以正常运转,不被损坏.总而言之,振动试验确保了商用车前格栅的物理结构稳定性,对汽车的性能有较大的提升作用.
2振动试验内容
2.1选择设备
首先,设备要满足此次振动的强度,并满足此次试验的精度要求.因此,我们选择ES-180-650振动设备,该设备的振动频率是2到2200赫兹；最大加速度是1000米每秒；正弦激振力是180kN;最大的载质量是2000kg;最大位移是50mm；额定随机推力是14.7kN；最大速度是2.5米每秒.
2.2振动条件
采取汽车零部件振动试验标准调整实验环境,设定振动的条件,并按照我公司的要求设定试验的方法.具体需要考虑振动频率、实验时间、加速度以及振幅等数值；还需要分为共振和无共振两种情况进行试验.
2.3实验过程
2.3.1检测共振点
由上图2可以看出：在此次试验中,前格栅在上下纵方向振动的检测曲线,最高点时3.1,最低点是0.1,曲线的变化程度较高,振动情况较为明显,其振动的频率是17.8Hz.
由上图3可以看出：在此次试验中,前格栅在前后横方向振动的检测曲线,最高点时2.4,最低点是O.l,曲线的变化程度较高,振动情况较为明显,其振动的频率是15.2HZ.
由上图4可以看出：在此次试验中,前格栅在左右横方向振动的检测曲线,最高点时4.9,最低点是O,曲线的变化程度较高,振动情况较为明显,其振动的频率是17.7Hz.
2.3.2定频振动试验
根据上文中的振动曲线变化情况,我们可以看出：前格栅在上下纵方向振动的检测曲线,其振动的频率是17.8Hz.前格栅在前后横方向振动的检测曲线,其振动的频率是15.2HZ.在前格栅在左右横方向振动的检测曲线,其振动的频率是17.7Hz.因此,我们分别在这三中振动的环境中进行定频振动.
2.4实验结果及分析
在实验按照要求完成后,对前格栅的情况进行检测,主要方式是观测其破裂等损坏现象,以及表面的平整度.通过观测,我们发现,前格栅出现了裂缝现象,主要的部位是在边缘处.
3优化前格栅的结构
通过此次试验,我们发现了该商用车的前格栅物理结构稳定性不足以满足各种振动情况,在振幅增大的情况下,发生了轻微的裂缝.因此,我们对其进行优化,以提升前格栅的稳定性,从而提升车体的稳定性,加强其经济性能和安全性能.主要目的是增加前格栅的物理强度,主要的方法是在格栅中增加加强筋,提高其力学性能.
经过优化后的前格栅的物理性能更强,且具有较好的美观效果,对车体的外形没有较大的影响.在确定方案后,制造出格栅的样件,并重复上述的实验.在不改变实验条件的情况下,经过相同时间的试验后,我们发现优化后的前格栅物理性能较好,没有出现破裂现象,符合商用车的使用要求,具有了采用该方法的基础.
再确定方案后,要将其装设到车体中,利用整车实验,确保其与其他部件有较好的协调稳定性.当全部试验完成后,进行量产.
4结语
通过此次试验,我们得出了以下的结论：首先,汽车零部件关系着汽车运行的稳定性,在进行生产前,必须进行振动试验,在设计方案满足使用要求后方可批准,进行量产.同时,为了适应我国各种路况,要进行较为严苛的实验,确保在振动较大的情况下,车体依然完好无损.其次,在进行实验时,要使实验条件与汽车的运行环境有较高的契合度,提升实验的实际运用价值,时实验结果合理.最后,通过此次从实验的类比,我们可以得出初步结论,在前格栅等塑料材料的汽车零部件中,在振动中,容易出现破裂,还会形成共振,振动的现象较为普遍.在进行该材料的设计时,可以采用加强筋增加其物理强度.
参考文献：
[1]丘云燕,屈明生,QIUYunyan,等．浅析振动试验在某商用车前格栅结构设计的应用[J]．汽车零部件,2016 (6)：36-38.
[2]费丽梅．汽车电器振动可靠性试验夹具系统结构动态设计研究[D]．合肥工业大学,2010.
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