李新霞季宏伟
安徽江淮银联重型工程机械有限公司安徽230000
摘要：为提高对动力传动装置这类复杂、组合系统动力学建模及分析的精度与效率，将混和建模思想及相关理论引入到对该对象的结构动态分析中。分别采用拟合自试验数据的试验模态模型和有限元数值模型表征柴油机与传动箱主结构，结合合理的连接方式设置，构建了该动力传动系统结构动态求解用试验/仿真混和分析模型。
关键词：动力传动系统；混合建模；试验模态；有限元；组合结构
引言：
本文以某动力传动系统为研究对象，将结构动态分析混合建模方法引入其中，采用试验模态模型与有限元模型相结合的混合建模思想，即将传动箱有限元分析模型及其分析结果和柴油机试验建模及其试验结果，通过刚性联接进行混合建模，在不影响分析结果精度的基础上对结构进行合理简化后，对其进行了自由模态计算，并与基于有限元分析的该动力传动系统整体模态计算结果进行了对比，结果证实了混合建模方法高精度和高效率的优点。
一、混合建模理论背景
部件Ⅰ用试验模态分析法求得模态参数，部件Ⅱ用有限元法建模计算。两部件连接区为C，如图1所示。连接区两部件具有相同的位移。以此研究求取整体动力传动系统动特性的方法。
通过表3可以看出，混合模型规模为有限元模型的1/12，计算时间为1/8，充分体现了混合建模与仿真高效率的优点。
通过表4可看出，采用混合建模所计算的模态结果与组合级有限元计算值较为接近，多数固有频率的平均相对误差在5%左右，其中第四阶固有频率的平均相对误差达2%。这说明本文所建立的动力传动系统混合模型能够较好地反映实际结构的动态特性，同时体现了混合建模与仿真高精度的优点。
结论
本文以某动力传动系统为研究对象，根据混合建模的基本理论思想，将柴油机试验建模及其试验结果和传动箱有限元分析模型及其分析结果两个子结构通过刚性联接进行了混合建模及自由模态计算，并与组合级的动力传动系统有限元计算结果相对比，对比结果证实了混合建模方法高效率、高精度的优点。