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乘用车后扭力梁悬架系统动态特性仿真与试验研究
| 论文题名： | 乘用车后扭力梁悬架系统动态特性仿真与试验研究 |
| 关键词： | 乘用车;悬架系统;动态特性;减振作用 |
| 摘要： | 当汽车以中速行驶时，轮胎与不平路面之间的相互作用是车内振动的主要激励源。该激励力通过轮胎系统传递到悬架，经过悬架系统的缓冲与减振作用后传至车身，从而引起车身振动和车内噪声。工程实践中，应用后扭力梁悬架系统的前置前驱(FF)乘用车在中低速行驶过程中出现较明显的噪音已成为普遍性问题，如何通过优化悬架系统设计以改善整车NVH性能引起业内广泛关注。 论文以中低档乘用车广泛应用的后扭力梁悬架系统作为研究对象，以仿真与试验相结合的方式深入研究其动态特性，以及基于悬架系统动态特性的整车振动分析。将悬架系统与车身连接处的橡胶衬套刚度作为关键影响因素，进行以改善悬架系统模态分布以及降低底盘振动响应为目标的影响规律研究。 为了客观全面地反映悬架系统的固有特性以及振动传递特性，对扭力梁悬架系统的动态特性进行了试验测试分析，得到系统的试验模态参数、振动传递函数(VTF)以及各弹性阻尼元件的特性参数。上述参数的获取也为仿真建模工作提供试验数据支持以及检验模型的依据。 根据有限元原理，以Hyper Works软件作为仿真计算平台，对扭力梁悬架系统的动态特性进行仿真分析，重点讨论有限元建模中各部件特性的等效表达方式，各约束边界的简化模拟原理。提出了橡胶衬套动刚度当量化的赋值方法以及铁制工装代替复杂轮胎系统边界的处理方式，并根据试验测试数据验证其有效性。 依托上述建立的扭力梁悬架系统有限元模型，以悬架与车身连接处安装衬套的各向刚度作为单一变量，对悬架系统的低阶模态频率进行灵敏度分析;并讨论了衬套某一刚度方向与悬架系统某阶模态振型之间的对应关系，揭示了悬架系统模态分布随衬套刚度的变化规律。研究表明，悬架系统前三阶模态振型主要表现为Z向与X向的弯曲，因此模态频率也受这两个方向的刚度变化影响较大。 为了进一步揭示悬架系统动态特性与整车振动之间的关系，以后扭力梁悬架子系统为基础，补充前悬架子系统、转向子系统、轮胎子系统以及车身子系统的建模工作，完成整车参数化模型的搭建。在此基础上定性讨论车内底盘处垂向振动加速度响应随安装衬套刚度的变化规律，并结合实车道路测试结果进行有效性验证。研究表明，减小衬套整车安装方向Z向的刚度对降低车内中低频振动有利。 综上所述，论文从多个角度全面分析了扭力梁悬架系统的动态特性，以及各关键因素对动态特性的影响规律。同时，重点讨论了悬架系统动态特性中衬套刚度特性对整车振动的影响，为路面激励经由悬架系统传至车身的减振研究工作提供指导，进而提升整车NVH性能。 |
| 作者： | 范大力 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 董大伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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