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汽车动力总成悬置系统隔振分析与优化研究
| 论文题名： | 汽车动力总成悬置系统隔振分析与优化研究 |
| 关键词： | 汽车动力总成;悬置系统;灵敏度分析;隔振分析;仿真模型;优化设计 |
| 摘要： | 汽车动力总成是整车中主要振源之一,而汽车悬置系统则是相应振动控制的主要组成部分。动力总成悬置系统的隔振性能对提高汽车NVH和乘坐舒适性有很大的影响。当确定动力总成和整车基本参数后,设计合理的悬置元件刚度、安装位置,可以使悬置系统各模态之间尽量解耦,从而降低汽车的振动、改善汽车乘坐舒适性及延长发动机和其他部件的使用寿命。 本文以某四点橡胶悬置布置的汽车动力总成悬置系统为研究对象,结合悬置系统建模技术、能量解耦理论,并基于灵敏度分析方法,对其进行了隔振分析和优化。研究内容主要包括以下几个方面: ①研究了悬置系统动力学的数学模型及解耦理论,通过实验获取了动力总成悬置系统原始参数,利用 ADAMS软件,建立了悬置系统六自由度仿真模型。为了考虑悬架、车身和轮胎对隔振分析的影响,建立了更加全面的整车十六自由度仿真模型。 ②在六自由度仿真模型下,分析了悬置系统隔振性能在固有频率和主振型方向解耦率的模态、21种工况下发动机跳动位移量、动力总成悬置系统扭矩轴(TRA轴)和弹性轴(EA轴)的位置三方面存在的不足,为系统隔振优化指明方向。 ③利用灵敏度分析方法对悬置三向主刚度参数进行分析,从而确定最佳刚度优化变量参数;以悬置系统设计要求为约束条件;系统主振型方向解耦率和合理配置固有频率为目标函数;在ADAMS/Vibration模块下运用能量解耦法对原六自由度悬置系统进行了优化,并在六自由度仿真模型下进行了验证。结果表明,系统不仅实现了固有频率的合理分配,而且使动力总成悬置系统在主要振型方向上的解耦率达到90％以上、其余方向的解耦率基本达到85％以上,达到了优化目标。 ④最后,在整车十六自由度仿真模型环境下,通过振动分析和21种标准工况分析,进一步验证了六自由度模型下的优化结果,全面探讨了悬置刚度参数优化对整车振动的改善程度。 论文建立的整车十六自由度仿真模型可以作为验证悬置系统六自由度优化设计结果的一种手段,对国内轿车悬置系统的优化设计水平提升有重要的工程实际应用价值;编写的计算TRA轴和EA轴的智能化软件对缩短悬置系统开发周期有一定的工程实用价值;参数灵敏度分析方法对悬置系统的优化设计具有一定的理论指导意义。 |
| 作者： | 蒋胜强 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 刘达斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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