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原文传递发动机半主动悬置的减振特性仿真及试验研究

论文题名：	发动机半主动悬置的减振特性仿真及试验研究
关键词：	汽车发动机;半主动悬置;减振特性;仿真试验
摘要：	随着科学技术的不断进步以及车辆工业水平的迅速提升，人们对于车辆性能的要求日益高涨，作为乘坐舒适性指标之一的车辆垂向振动问题引起广泛关注。汽车在不平顺路面行驶时产生的颠簸以及内部引发的振动问题将直接影响到人们的乘坐体验感，而发动机悬置作为隔振系统中的关键元件，其结构的优化设计将对汽车NVH问题的解决带来质的飞跃。　　发动机悬置作为汽车零部件中的重要连接件，在车辆正常行驶中，要尽可能减少动力总成系统向下传递的振动和路面不平稳等因素带来的不利冲击。目前理想的悬置应该在低频段达到高刚度大阻尼，高频段呈现低刚度小阻尼的特性。由于传统的被动悬置会出现高频动态硬化效应，造成较差的隔振性，以及主动悬置需要借助外部控制系统，导致成本昂贵，因此半主动悬置成为了当下的研究热点。其有着性能良好、造价合适的特点，并能达到较好的隔振、吸振要求。　　本文通过结合某企业正在研发的发动机悬置项目，采取流固耦合有限元法和集总参数模型法相结合的建模方法，研究悬置正向开发时会碰到的难题，并提出合理有效的解决途径，以下概述内容部分：　　首先在阅读大量国内外文献的基础上，结合某公司正在开发的半主动悬置，构造其结构框架，分析其工作原理，搭建出悬置相关的集总参数模型，并分析该模型所需关键参数的提取方法，为后续仿真和试验提供理论基础。　　接着根据悬置样件的结构参数，绘制出各个元件的三维模型，经过简化后导入前处理软件中完成固、液、气三种状态下的网格划分，随后在后处理软件中添加材料属性、载荷、边界条件和约束条件，完成流固耦合仿真工作，并绘制迟滞曲线法初步求得悬置系统的动刚度和阻尼角。　　在完成悬置的有限元仿真后提出试验计划，设计出配合样件的夹具，分别完成电磁阀断电和通电两种状态下半主动悬置静、动特性的相关试验，并通过仿真与试验结果对比，从而验证有限元模型的可靠程度，为参数辨识建立正确的模型。　　随后根据半主动悬置力学特性在AMESim平台中完成建模，采用流固耦合有限元分析法提取橡胶主簧、上下液室体积刚度、流体惯性系数和阻尼系数等关键参数并将参数带入集总参数模型后完成仿真，在MATLAB软件中进行数据处理，借助绘制软硬模式下悬置的动刚度和阻尼角曲线来分析动态特性，并完成两个不同方法的仿真结果与试验结果的对比分析，从而验证模型的准确性。　　在验证模型准确的基础上，进一步展开对于悬置系统的参数化分析，通过调整集总参数模型中的关键结构参数来了解其对于动特性的影响，为后续半主动液压悬置的开发、改进及优化提供理论帮助。　　结果表明：该流固耦合—集总参数建模方法准确度高，不仅可用于分析悬置某个关键参数对于动特性的影响，而且可为发动机悬置优化提供建模基础，使用此方法可大大节省研发成本，提高研发效率。
作者：	陈戈腾
专业：	机械
导师：	杨礼康
授予学位：	硕士
授予学位单位：	浙江科技学院
学位年度：	2022