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车辆动力总成悬置系统振动分析及优化设计
| 论文题名： | 车辆动力总成悬置系统振动分析及优化设计 |
| 关键词： | 动力总成悬置系统;Matlab仿真;隔振性能;解耦率;优化设计 |
| 摘要： | 汽车动力总成作为汽车的主要振动激励源之一，对汽车乘坐舒适性有很大的影响。设计合理的动力总成悬置系统可以明显地减少发动机的振动传递，不但可以改善汽车的乘坐舒适性，还可以延长发动机及其零部件的使用寿命。 文章基于拉格朗日方程及振动理论，建立悬置系统多体动力学方程。根据实际模型测量的几何参数、质量参数，利用Matlab中的guide模块开发动力总成悬置系统固有频率和解耦率的计算程序，该程序能快速、准确、方便的计算出悬置系统的固有频率和解耦率。 同时利用Adams建立动力总成悬置系统六自由度模型。以此可以更加直观的了解悬置系统的隔振性能，验证悬置系统频率分布、模态解耦的合理性。并对悬置系统六自由度模型分别在发动机怠速工况、额定转速工况、最大扭矩工况等典型工况进行仿真，分析了悬置系统在三种工况下的隔振特性。明确了现有动力总成悬置系统所存在的问题，为下一步悬置系统的优化设计确立了依据。 为获得悬置系统良好的隔振性能，针对悬置系统的固有频率配置与解耦率的不足之处，结合工程实际，以悬置元件的三个主轴刚度作为优化变量。运用能量法对悬置系统进行优化，以实现悬置系统在固有频率合理配置与主要激振力方向上的系统解耦。对比分析了优化前后悬置系统的振动情况，结果表明优化后的悬置系统实现了固有频率的合理配置和系统解耦，达到了优化目标。 同时本文还探讨了橡胶悬置元件的断裂失效问题。在详细研究橡胶材料力学特性的基础上，确定发动机悬置工作循环中的受力情况，建立橡胶悬置的有限元模型;通过有限元结构分析，找出其应力集中区域，根据应力云图初步判断橡胶悬置可能的失效起始位置。 本文研究结果表明优化后的悬置系统隔振效果明显改善，文章所运用的研究方法和成果对悬置系统的设计具有一定的参考指导意义。 |
| 作者： | 岳光杰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 胡启国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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