郭凯

摘要： 基于考察某重卡排气管可靠性目的，本文利用锤击模态试验方法，对排气系统进行模态计算分析并考察其振动情况。通过加强约束方式，使该排气系统一阶固有频率由91.59Hz提高到发动机额定转速对应的点火激励频率以上，并降低了排气系统的振动，取得了理想的效果。结果表明，通过增强支架约束方法能有效的避免因发动机激励共振引起的故障。

Abstract： For the purpose of investigating the reliability of the exhaust pipe of a heavy truck， this paper uses the hammering modal test method to calculate and analyze the modal of the exhaust system and investigate its vibration. The first order natural frequency of the exhaust system is increased from 91.59Hz to more than the ignition excitation frequency corresponding to the rated engine speed by strengthening the restraint mode， and the vibration of the exhaust system is reduced， and the effect is ideal. The results show that the fault caused by engine excitation resonance can be effectively avoided by strengthening the bracket constraint method.

关键词： 排气系统;锤击法;模态分析;振动

Key words： exhaust system;hammering method;modal analysis;vibration

中图分类号：U473.9                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）23-0003-02

0  引言

振动疲劳能够引起排气管的失效，发动机和车身的激励频率与排气管的固有频率相近，会产生共振，这种共振会增大排气管的振动幅度，导致其加速断裂破坏[1]。模态分析作为研究结构振动特性的常用手段，其分析的核心内容就是确定固有频率、阻尼比及振型等模态参数[2]。

本文针对排气管进行模态分析的目的是为了获得排气管的固有频率，进而能够确定引起疲劳破坏的激励频率，避免发动机排气管共振情况的发生。

1  分析对象

排气系统的主要作用是利用最小流动阻力，把发动机工作过程中产生的废气排除，降低缸内压力，有利于混合气的正常燃烧[3-4]。该车排气系统组成包括排气管、支架、排气制动阀、波纹管和消声器，排气系统结构示意图如图1 所示。

2  测试结果分析

2.1 模态测试结果分析

对排气系统进行锤击模态试验，该排气系统约束模态一阶频率为91.45Hz，低于发动机额定转速（1900rpm）下点火激励，在高转速区间存在共振风险。……