关键词：前保险杠;模态;激励;频率响应;随机振动疲劳;优化
摘 要：为了识别某汽车前保险杠随机振动性能的风险，首先搭建前保险杠离散化模型，基于约束模态仿真得到其前三阶固有频率分别为32.6,41.1,53.3 Hz，均高于外界激振频率，满足动态特性要求，并且对其进行模态试验，测试结果表明其前三阶模态仿真误差分别为1.2%,2.2%,3.2%，均在实际工程允许范围之内，有效验证了有限元建模及分析具有较高的准确度。然后基于单位激励的频率响应获取其在X,Y,Z向应力传递函数，得到其最大振动应力值分别为10.6,8.293,15.73 MPa。再根据功率谱密度函数求解其随机振动疲劳，得到其最大疲劳损伤为0.575 7，其薄弱点位于前保险杠下端的安装孔处，符合设计标准。最后基于集成平台并采用多岛遗传算法对其厚度进行优化迭代，得到了最佳的参数，其质量成功减轻了9.38%，优化之后前保险杠的第一阶频率为30.3 Hz，其疲劳损伤为0.895 2，达到了疲劳性能与质量的最优匹配，并通过了整车路试验证。该研究技术为同类结构的性能开发与优化设计提供了有益参考，能够有效降低生产成本和指导实际制造过程。
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