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某商用车座椅振动特性分析与优化
| 论文题名： | 某商用车座椅振动特性分析与优化 |
| 关键词： | 汽车座椅;振动特性;传递路径;摆动模态;悬架连结点 |
| 摘要： | 座椅是汽车中与乘坐人员接触最为直接的部件，其振动特性也直接影响乘坐舒适性。座椅振动特性的研究成为汽车研究的重要内容。随着消费者对车辆舒适性要求提高，座椅振动、异响等NVH性能越来越受到设计人员关注，成为评价座椅重要指标。 本文基于某自主品牌商用车路试时中排座椅左右振动异常问题，对该座椅进行模态分析和四通道扫频测试，分析振动特性，并进行仿真对标。接着运用传递路径分析技术（Transfer Path Analysis，TPA）结合CAE（Computer Aided Engineering）技术进行振动贡献分析和传递函数计算，获得振动传递的主要路径，并基于分析结果提出优化方案，解决振动问题。主要的研究内容及研究结果如下： 1.运用有限元分析软件HyperWorks建立座椅和白车身（BIW）有限元模型，采用MSC.Nastran求解进行模态分析，获得座椅前两阶模态振型和频率：前向俯仰模态为17.12Hz、侧向摆动模态为20.49Hz。运用LMS测试分析系统进行座椅模态试验，得到前向俯仰模态和侧向摆动模态分别为17.8Hz和18.6Hz，仿真结果与试验结果对比误差在10％以内，验证了有限元模拟的可靠性。 2.对座椅进行四通道扫频测试，结果表明座椅靠背顶部测点 X向振动加速度在频率为17.84Hz处出现峰值0.06g，与路试描述振动特征结果一致。运用CAE技术对四通道扫频测试进行仿真对标，结果表明模态频率和激励频率重合时座椅振动加速度出现局部峰值，对比仿真与试验结果，振动特性基本一致，误差在15%以内，仿真分析结果可信。 3.运用多级TPA（Multi-Level TPA）结合CAE技术建立有限元模型进行频响分析获得座椅振动传递特性。根据多级TPA理论将整车系统分为车身系统和座椅系统，并建立相应传递函数，研究振动在整个系统以及子系统中的传递特性。通过振动贡献获得振动主要激励源为右前悬架连结点X向激励。然后计算并对比分析传递函数获得振动传递路径，结果表明振动传递的主要路径为右前悬架连结点X向→座椅安装点Z向→座椅靠背顶部X向。 4.根据TPA分析结果设置方案，并进行四通道扫频测试和路试试验，结果表明座椅靠背振动加速度降低约40.7%。优化方案成功解决振动问题，提升了座椅舒适性。 |
| 作者： | 莫崇卫 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 肖良红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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