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新型扭振减振器有限元分析及仿真优化研究
| 论文题名： | 新型扭振减振器有限元分析及仿真优化研究 |
| 关键词： | 汽车动力传动系统;扭振减振器;有限元分析法;仿真优化;力学模型 |
| 摘要： | 扭转振动是汽车动力传动系统的主要振动形式，它影响着汽车的使用性能和乘坐的舒适性。传统的从动盘式扭振减振器(Clutch Torsional Damper,CTD)虽对控制扭振及其噪声起着积极作用，但实践证明，该方法存在着严重的不足和缺点。诞生于上世纪八十年代中期的双质量飞轮减振器(Dual Mass Flywheel,DMF)由于克服了CTD的不足，有效地降低传动系扭转振动，使得汽车减振降噪技术发生了质的飞跃。然而，由于DMF的设计要求高，加工难度大，技术性能指标严格，目前在国内仍停留在样件制作阶段，还难以普及。鉴于此，某企业开发了一种减振效果明显优于CTD，但是略差于DMF的新型扭振减振器(New Type of Vibrational Damper,简称NVD)，其结构简单、易于加工制造。 本文以NVD为研究对象，主要对其结构和减振性能进行研究： (1)NVD自身振动特性的计算和分析； (2)固有特性分析以及在各种工况下的静、动强度研究； (3)在汽车动力传动系中的振动特性分析； (4)在轴系中减振效果的仿真优化研究。 首先介绍了扭振减振器的发展概况和相关研究的国内外现状，特别是DMF的产生、发展以及减振原理等，并提出了论文研究的目的及意义。 其次，对NVD的结构特点、工作原理进行了详细的分析，并就其自身结构建立力学模型和数学模型，从而对其振动特性进行了研究。 第三，借助于相关有限元理论和工具，进行固有特性分析，即模态分析。然后，根据NVD所匹配的汽车在极限工况(突然起步和紧急制动)、怠速和行驶工况下的所受载荷情况，进行相应的静、动态强度分析，分析结果表明，除铆钉不满足强度外，其它零部件均满足强度要求，并提出了两种改善强度的合理方法。 第四，将NVD置于汽车轴系中，在动力学软件ADAMS中建立轴系扭振模型的虚拟样机，通过动力学仿真分析，得到各参数变量对减振器减振效果的影响。 最后，对安装有NVD的轴系虚拟样机进行在怠速下的仿真优化，分别以两种不同目标函数作为优化目标，然后得到不同的优化参数，通过对比研究两组参数，得到合理的最优值，并对最优阻尼值进行共振验算，结果表明，最优参数能够有效衰减共振时的扭振幅值。另外，也对传动系在不同减振效果下所对应变量参数的取值情况进行了研究。 新型扭振减振器具有良好的发展空间和前景，因此，对装备有NVD或类似扭振减振器的整车动力传动系统的结构和扭振特性进行分析和仿真研究，具有重要的指导价值和实际意义。 |
| 作者： | 杨俊杰 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 龚宪生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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