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悬置橡胶衬套简化建模方法研究及应用
| 论文题名： | 悬置橡胶衬套简化建模方法研究及应用 |
| 关键词： | 汽车悬置系统;橡胶衬套;隔振性能;精度控制 |
| 摘要： | 汽车的NVH性能是评价整车舒适性的重要指标之一，汽车在行驶时，主要受到来自发动机和路面不平度的激励。悬置系统作为连接发动机和车身的重要部件，其隔振性能对汽车的乘坐舒适性具有重要影响，性能良好的悬置系统不仅可以有效减弱来自发动机的激励，而且可以延长发动机以及其他部件的使用寿命。 某MPV车型进行悬置隔振率实验时发现右悬置Z向隔振率在怠速工况时未满足要求，需要对其进行优化，提出改进措施。然而基于整车有限元模型尝试进隔振率有限元分析时，发现隔振率分析结果与实验结果差异较大。分析发现，整车有限元模型中悬置橡胶衬套的建模方式过于简单，不能表现出其真实的动态特性，因此隔振率分析精度较低。基于以上问题，本文工作内容可分为两大部分:建立新型的悬置橡胶衬套简化模型;进行隔振率分析并完成优化。本文主要进行了以下工作: 1、首先阐述了问题MPV车型的基本信息，悬置隔振率基本理论，悬置隔振率实验方法，获取了该车型右悬置Z向在不同转速下的隔振率。 2、阐述了橡胶材料的几种特性，并对橡胶材料的超弹性和粘弹性特性做了详细论述。分析了几种常用的橡胶材料超弹性力学模型，并介绍了当前国际上通用的橡胶材料基础试验方法。分析了基础的橡胶材料粘弹性力学模型，并推导出了5参数广义Maxwell模型的力学方程，将其作为描述悬置橡胶衬套的力学模型。 3、讨论了悬置橡胶衬套动态特性的获取方法，介绍了有限元分析方法的基本理论，以及采用的有限元分析软件Aabqus。确定了有限元分析的基本流程，利用HyperMesh对悬置橡胶衬套进行前处理，在Aabqus中设置工况，最终获取了悬置橡胶衬套动刚度曲线和迟滞角曲线，为整车有限元模型中建立新型的悬置橡胶衬套简化模型奠定了基础。 4、建立了新型的悬置橡胶衬套简化模型，对悬置系统进行了隔振率分析、悬置支架被动侧接附点动刚度分析、悬置支架截断模型模态分析。从悬置支架被动侧接附点动刚度的角度出发，分析了导致隔振率不足的原因。 5、从加强悬置支架结构的角度出发，对悬置被动侧接附点动刚度进行优化，在尝试三个优化方案之后，发现效果并不理想;从整车模态分布角度，通过模态贡献量分析、模态应变能分析，找到了导致悬置支架被动侧接附点动刚度不足的原因，在对右侧围板进行针对性加强以后，悬置支架被动侧接附点动刚度得到有效提高，悬置隔振率也满足要求。 本文的突出之处在于提出了一种新型的悬置橡胶衬套简化建模方法，使得在整车有限元模型中悬置系统隔振率分析精度大大提高，具有重要的理论意义和实用价值。 |
| 作者： | 时健 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 梁伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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