王玲芝，洪雨，于鹏，尹宗军，陈向，叶良龙

（安徽信息工程学院机械工程学院，安徽 芜湖 241100）

前言

载重货车运行时，车架不仅受到货物的压力，还会受到来自路面激励和发动机的振动激励。当外部振动激励达到车架共振频率时，车架局部或整体的振动变形量急剧增大，将不利于货车的操纵稳定性等使用性能，同样也可能加快了车架的疲劳损坏。为此，在车架设计之初就必须要控制其固有频率。理想中车架的共振频率可以通过模态实验获得，但是这种方法并不利于推广。随着模态分析理论的完善和CAE技术的成熟，利用有限元软件就可以轻松得到车架的共振频率，但是这些都在建立在理想的结构参数以及明确的边界条件基础上[1-3]。近年来，利用有限元方法分析车架在自由状态下的模态特性，获得其相应的固有频率，从而避免共振，获得大量的应用。例如，董振国对半挂牵引车车架模态试验，获得了车架的试验模态参数，验证了模态分析模型的正确性[4]。赵慧慧在车架模态分析的基础上，研究了车架在动载荷作用下的瞬态响应。本文以某载重货车车架为研究对象，利用模态分析得到了其前六阶振动频率。

1 模态分析理论

模态分析将线性时不变振动微分方程中的物理坐标变换为模态坐标，该系统则被解耦合为N 个正交的单自由度振动系统，对应系统的N 个模态。每一个模态具有特定的模态参数[6]（也就是固有频率、阻尼比和模态振型）。……