[发明专利]用于排气系统的振动强度分析方法

说明书

本发明提供种用于排气系统的振动强度分析方法，包括以下步骤：输入模型信息、温度信号、振动信号；振动信号采用振动加速度随转速的关系曲线；设定耐久指标；进行传热分析，通过有限元分析方法，输入温度信号，来获得排气系统结构的温度场分布；进行模态分析，导入传热分析产生的温度场分布，通过有限元分析方法，获得高温状态下排气系统结构的模态特征；进行阶次振动分析，对振动信号的各个主要阶次的振动加速度进行对应的振动分析，从而获得排气系统结构的振动加速度、应力的响应信号；进行分析对标，进行应力值叠加；最后进行分析结果评价。本发明能够更加科学的评价预测排气系统产品的可靠性水平。

技术领域

本发明涉及排气系统强度分析领域，具体涉及一种用于排气系统的振动强度分析方法。

背景技术

随着国家环保法规的加严，排气温度的不断提升，排气系统产品的轻量化趋势，对产品结构可靠性提出了越来越严格的要求。

在排气系统可靠性分析领域，通常停留在模态分析、传热分析阶段，这种分析方法过于单一，对产品结构强度的预测也过于片面，无法准确定量的预测结构的可靠性。因此，有必要综合考虑实际工况载荷，来建立更加科学合理的排气系统强度分析方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用于排气系统的振动强度分析方法，能够更加科学的评价预测排气系统产品的可靠性水平。本发明采用的技术方案是：

一种用于排气系统的振动强度分析方法，包括以下步骤：

步骤S1，输入模型信息；所述模型信息，是通过三维建模软件生成的排气系统数模结构；

步骤S2，输入温度信号，作为分析模型的温度场边界；；

步骤S3，输入振动信号；振动信号采用振动加速度随转速的关系曲线；

步骤S4，设定耐久指标；所述耐久指标，是指根据目标耐久寿命，制定出相应的应力限值，作为强度评价的标准；

步骤S5，进行传热分析，通过有限元分析方法，输入温度信号，来获得排气系统结构的温度场分布，并保存；

步骤S6，进行模态分析，导入传热分析产生的温度场分布，通过有限元分析方法，获得高温状态下排气系统结构的模态特征；

步骤S7，进行阶次振动分析，通过有限元分析方法，对振动信号的各个主要阶次的振动加速度进行对应的振动分析，从而获得排气系统结构的包括振动加速度、应力的响应信号；

步骤S8，进行分析对标，通过阶次振动分析的结果与试验测试的振动信号进行对比分析，然后通过对分析参数进行修正，使得阶次振动分析的结果趋近试验测试的振动信号；完成阶次振动分析的标定工作；

步骤S9，进行应力值叠加，在阶次振动分析结果修正后的基础上，对获得的排气系统结构的应力值进行叠加；

步骤S10，最后进行分析结果评价，通过标定好的阶次振动分析结果，来评价产品结构强度是否满足设定的耐久指标；满足则通过本次振动强度分析评价，不满足则需要对输入的模型信息进行结构优化。

进一步地，步骤S6中，高温状态下排气系统结构的模态特征包括固有频率、和模态振型。

进一步地，步骤S8中，采用的标定指标为振动加速度。

进一步地，步骤S8中修正的分析参数为阻尼参数。

进一步地，步骤S9中，选择指标为Mises应力值，采用线性叠加或寿命修正叠加方法。

本发明的优点在于：本发明综合考虑了客观环境信号（温度、振动），耐久指标、结构特性，进行了深入的理论探讨尝试，最大程度上考虑影响排气系统产品结构强度的各个影响因素，能够更加科学的评价预测排气系统产品的可靠性水平。

附图说明