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电动汽车动力总成NVH的分析与优化
| 论文题名： | 电动汽车动力总成NVH的分析与优化 |
| 关键词： | 电动汽车;动力总成;结构优化;NVH性能 |
| 摘要： | 随着人类生存环境的日益恶化，传统燃油车需要消耗大量的石油等不可再生能源，发展前景逐渐衰弱，而电动汽车行业在节能和环保领域的独特优势，得到各国的青睐。动力总成是由电机和减速器集成化产物，既是电动汽车唯一的驱动源，又对整车NVH（Noise，Vibration，Harshness）性能有决定性作用，因此有必要动力总成的NVH性能进行分析与优化。 本文以纯电动汽车动力总成为研究对象，针对当前学者NVH性能的研究的现状，研究了电磁振动产生的噪声问题，并结合转子结构和壳体结构优化动力总成NVH性能，借助有限元仿真方法，得到了良好的优化效果。并通过实验验证了优化后的NVH性能，主要研究内容如下： 1.首先介绍了动力总成振动噪声产生的原因以及传递途径，根据电磁参数和动力总成结构参数，分别建立了电磁有限元模型和动力总成壳体结构的三维模型，接着在Workbench中搭建了电磁-结构-声场耦合仿真平台，结合理论分析和有限元仿真讨论了动力总成的电磁振动噪声主要因素是径向电磁力的级数的倍数阶次力波，次要因素是切向电磁力。 2.然后通过转子优化来改善动力总成NVH性能，确定转子拓扑结构为“V一”型，在此基础上分别对转子开槽的形状、位置和大小对电磁特性的敏感性分析，确定组合参数扫描的范围，并完成转子开槽方案。通过有限元仿真对比转矩脉动下降了近30%，齿槽转矩也有较好的表现，径向电磁力的第24阶和48阶电磁力得到改善，峰值噪声的声压级下降了5.5dB(A)，优化效果明显。 3.接着研究了壳体加筋优化对动力总成NVH性能的影响。讨论了在不同位置加强筋对动力总成固有频率、振动响应以及噪声声压级的影响。并分析了不同加筋厚度对动力总成NVH性能的优化效果，得到了在减速器端盖处加5mm强筋能得到较好的效果。通过讨论不同优化方案可以发现：单独优化转子效果明显，效率会更高；壳体和转子组合优化效果最好但效率低。 4.制造优化后的动力总成样机，并在半消音室测试NVH性能，优化前后仿真和实际测试误差较小，表明仿真平台的准确性，以及通过转子优化动力总成振动噪声的可行性，实测最终48阶峰值噪声下降了6.18dB(A)。 |
| 作者： | 汪建 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 刘栋良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州电子科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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