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原文传递基于样机模型汽车悬架NVH性能优化研究

论文题名：	基于样机模型汽车悬架NVH性能优化研究
关键词：	悬架NVH性能;动力学模型;橡胶衬套;半主动悬架;频域控制
摘要：	随着国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，汽车的保有量越来越大。在这种形势下，汽车的NVH性能（NVH即是噪声Noise，振动Vibration和声振粗糙度Harshness三个英文单词的首字母）得到了越来越多的关注，也被认为是衡量现代汽车工业水平的重要指标。由于该性能和人们的身心健康密切相关，很多国际组织都制定了相应法规来明确对汽车NVH性能的要求。同时学术界和工业界投入了大量的人力物力财力进行了研究。目前汽车的NVH研究主要集中在汽车的动力总成，进排气系统，传动系统等方面，本学位论文旨在研究在不同路面工况激励下的悬架系统的NVH性能，针对悬架关键参数对NVH性能的影响和改善进行了理论分析，仿真和试验研究。　　论文首先在查阅大量文献的基础上，回顾了汽车NVH技术发展历程和研究现状。然后采用有限元理论和方法，对悬架构件进行模态分析和柔性化处理。分析了路面不平垂向激励经过悬架传递到车身的传递路径，设定汽车NVH性能参数指标，并建立了刚柔耦合的汽车动力学模型。研究了不同工况条件下，前后悬架刚度阻尼对汽车NVH性能指标的影响。采用试验设计(DOE)方法，匹配优化改善汽车NVH性能。　　论文从理论上分析了悬架橡胶衬套的结构和材料特性，采用有限元方法分析其各向弹性变形，与厂商提供的试验数据对比。对比了衬套安装前后，汽车NVH性能指标变化，然后研究了不同方向刚衬套度对该指标影响的灵敏度。选择较敏感的参数进行试验设计(DOE)，经过优化改善NVH性能。建立考虑衬套影响的半车模型，将其不同工况条件下的仿真结果与不考虑衬套影响的半车模型，刚柔耦合汽车动力学模型进行对比。　　论文从理论上分析了轮胎的结构和材料特性，建立了子午线轮胎滚动分析的三维有限元模型。在模型中充分考虑到轮胎材料和结构的复杂性，以及轮胎与轮辋、地面的接触摩擦，研究了轮胎转向状态下的不同车速和转向角对轮胎变形、接地区应力的影响。研究了轮胎的充气压力和径向刚度之间的关系。轮胎的径向刚度进而影响悬架刚度，建立其与悬架刚度的数学关系，并对比不同轮胎刚度时的整车仿真响应曲线分析其对汽车NVH性能的影响。　　论文进而分析了半主动悬架相较与传统被动悬架在改善汽车NVH性能方面的作用。对影响汽车NVH性能的时域指标进行了频域加权处理，考虑了不同频段对NVH性能指标影响的敏感度不同，同时在控制方法设计中兼顾了行驶安全性。通过仿真，对比不同工况下半主动悬架对汽车NVH性能的改善。　　论文进行了大量试验，测试了不同工况条件下的汽车NVH性能，验证了仿真模型的准确性。将半主动悬架安装到试验车上，通过台架和实车道路测试，验证了其对汽车NVH性能的改善。
作者：	李欣冉
专业：	车辆工程
导师：	陈无畏
授予学位：	博士
授予学位单位：	合肥工业大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文