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原文传递汽车排气系统的隔振研究

论文题名：	汽车排气系统的隔振研究
关键词：	悬挂位置;吊耳设计;汽车排气系统;层次分析法;极差分析法;隔振性能
摘要：	排气系统作为汽车的重要组成部分，是影响车辆 NVH性能的重要因素之一。车辆行驶时，排气系统主要承受来自动力总成及路面的振动激励，尤其是发动机周期性的振动冲击会直接传递到排气系统上，然后通过吊耳传递到车身，影响乘坐的舒适性。因此研究排气系统的隔振对于提高整车的NVH性能具有重要意义。　　对排气系统系统各部件进行简化建模，利用HyperWorks软件建立了排气系统的有限元分析模型。分别对排气系统的自由模态和约束模态进行仿真分析和实验测试分析。对比分析发现，不管是自由模态还是约束模态，模态频率和振型都具有较好的一致性，说明建立的排气系统有限元分析模型是准确的。　　考虑到排气系统在实际工作中，各阶振型对排气系统振动的贡献大小不一样；利用层次分析法求各阶模态振型的权重系数，基于平均驱动自由度位移理论（ADDOFD），优化设计了吊耳悬挂位置。对优化后的排气系统进行静力学分析、约束模态分析以及频率响应分析。分析结果表明，各悬挂点载荷分布均匀，吊耳变形量小于3mm，约束模态频率完全避开了发动机怠速和经济转速对应的二阶激励频率3Hz以上，吊耳动态传递力比原来大幅下降。然后通过实车实验验证了吊耳悬挂位置设计的合理性。　　通过灵敏度分析得到对模态频率和吊耳动态传递力影响较大的部件参数，利用正交试验法对吊耳动态传递力进行优化分析，通过极差分析法对计算结果进行处理，得到最优的部件参数组合，优化后，各吊耳动态传递力均在5~7.5N之间。然后对吊耳刚度进行优化，得到最优的吊耳刚度组合，吊耳动态传递力和吊耳静位移均有所减小，且分布均匀，完全满足排气系统的设计要求。　　分析橡胶材料的超弹性本构模型，通过橡胶材料实验，拟合得到橡胶吊耳材料的本构模型。分析吊耳的结构，提出基于正交试验分析的吊耳设计方法，并应用此方法设计吊耳，结果证明这个设计方法可以快速设计出所需刚度的吊耳。　　本文对排气系统隔振的研究具有一定的工程应用价值。在设计排气系统时，有助于缩短开发周期，节约开发成本。
作者：	王军
专业：	动力机械及工程
导师：	邓兆祥
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文