基于变速箱体振动特性的阻尼层拓扑优化设计

来源：中国农机化学报杂志2020年第6期北京时间：

作者：史栋梁;王昱;牟剑;刘喜佳;涂彬;孙晓旭;

单位：华南农业大学工程学院;南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室;南京农业大学;

摘要：铺设阻尼层是目前降低车辆振动和辐射噪声的有效方法,本文基于阻尼层的铺设进而研究其对变速箱振动和噪声的影响。首先,通过对液力机械无极变速箱箱体有限元模型进行模态频率响应分析,获取变速箱前5阶振动峰值频率。然后以最小结构模态应变能为优化目标,采用拓扑优化方法获取到一个满足最小峰值响应的最佳阻尼分布情况。通过优化前后的结构性能对比,优化后箱体上阻尼层铺设面积为可用面积的30%,箱体的前5阶固有频率提高2%～10%,其中2阶固有频率从575.33 Hz提升至596.25 Hz,合理地错开共振频率且节省阻尼材料。本优化设计思路对于合理使用阻尼材料降低机械结构的振动频率具有一定的参考作用。

关键词：变速箱;阻尼减震;模态分析;拓扑优化

基金资助：国家重点研发计划项目(2016YFD0701100);; 国家自然科学基金资助项目(51705161)