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发动机液压悬置的流固耦合仿真及结构优化
| 论文题名： | 发动机液压悬置的流固耦合仿真及结构优化 |
| 关键词： | 汽车发动机;液压悬置;流固耦合;有限元分析;隔振特性 |
| 摘要： | 随着我国汽车工业的迅速发展和人民生活水平的不断提高，人们对汽车舒适性（即NVH特性）的要求逐渐提高。改善汽车的振动性能是提高汽车舒适性的关键因素。发动机工作激励和路面激励是汽车的主要振动源，因此研发性能良好的液压悬置对于提高汽车的乘坐舒适性有着非常重要的意义。本文主要研究了橡胶材料参数反求方法、液压悬置动态性能的准确计算方法和基于疲劳寿命的橡胶主簧结构优化方法。 首先，介绍了发动机悬置的发展过程以及特点，查阅相关文献论述国内外发动机液压悬置的研究现状。根据液压悬置橡胶主簧静力特性试验数据，提出了利用单目标遗传算法求解Mooney-Rivlin本构模型材料参数的方法。采用拉丁超立方试验的设计方法，在设计空间中抽取样本点进行数值模拟，并建立响应面模型，利用垂直方向单目标遗传优化算法反求出橡胶材料参数。 其次，随着计算机技术的快速发展，数值分析方法已经成为求解工程问题的主要工具，文章基于有限元法对液压悬置振动问题进行研究。介绍了任意拉格朗日法（ALE）的流固耦合理论，探究流固耦合有限元法的发动机液压悬置动力学仿真分析。 再次，以惯性通道解耦膜式液压悬置作为研究对象，对液压悬置的结构、工作原理进行研究。按照实体液压悬置，绘制CAD模型，利用有限元前处理软件进行固体、液体网格划分，导入到流固耦合分析软件ADINA中赋予结构材料参数、边界条件等。对发动机液压悬置的性能进行仿真分析，并对试制的惯性通道解耦膜式液压悬置进行相关实验，结果表明应用有限元法分析液压悬置是可行的，对液压悬置的设计有很好的指导作用。 最后，由于液压悬置的疲劳寿命和橡胶主簧的结构有很大关系，将橡胶主簧的疲劳寿命作为约束条件，在静力学分析的基础上对橡胶主簧的结构进行优化设计，使其满足寿命要求，排除设计风险，并能减少产品开发周期。 |
| 作者： | 王鹤飞 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘迪辉;苏志勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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