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原文传递动力总成的惯性参数新型测试系统研发与悬置系统隔振优化研究

论文题名：	动力总成的惯性参数新型测试系统研发与悬置系统隔振优化研究
关键词：	汽车工程;悬置系统;隔振优化;动力总成;惯性参数;测试系统
摘要：	动力总成悬置系统是影响汽车振动噪声性能的主要系统之一，本文针对当前动力总成悬置系统研究中关于动力总成惯性参数测试和涉及车身弹性基础的动力总成悬置系统隔振优化两个关键问题进行研究。主要包括以下几个方面: 　　本文研发了一种将动力总成通过安装位置、角度、刚度已知的悬置元件固定在基础上，通过模态试验测试该动力总成悬置系统的刚体模态频率来反求动力总成惯性矩和惯性积的新型动力总成惯性参数测试系统。包括从悬置系统模态分析方程出发推导反求动力总成惯性参数的解法，给出惯性参数求解迭代初始值的估算方法，对反求法解的性质进行深入研究，利用FORTRAN语言编制动力总成惯性参数反求软件，并对动力总成惯性参数进行理论算例反求验证与模态频率实测反求实例研究，验证惯性参数反求法的正确性与可行性。　　动力总成惯性参数反求测试前须测出该动力总成的质量与质心位置，本文研发一种通过测试任意两种姿态下动力总成质量在测试平台上的分布与参考点相对测试平台的位置来计算动力总成质量和质心的方法和装置。推导了动力总成质量和质心在测试平台投影的计算公式，推导了动力总成质心在发动机坐标系和测试平台坐标系中的位置变换关系。编制了动力总成质量质心测量软件，研制了动力总成质量质心测试平台装置，对4D20机体缸盖组合结构质量质心进行实测，验证了方法与软件的正确性与实用性。　　为研究将车身作为弹性基础的动力总成悬置系统隔振优化，以某矿山车为研究对象，利用拉格朗日动力学方程建立了考虑车身弹性基础的动力总成悬置系统-整车模态综合模型。利用ANSYS对车身结构进行模态分析计算，提取其低阶模态参与整车模态综合。利用MATLAB编制了整车模态综合分析程序并进行模态分析，将其结果与ANSYS整车有限元模型的模态分析结果对比，验证了该模态综合模型的正确性。通过对比整车模型下的动力总成悬置系统模态频率与传统的刚性基础6自由度动力总成悬置系统模态频率，指出了动力总成悬置系统与车身弹性基础确实存在振动耦合，这种耦合会导致传统动力总成悬置系统的设计频率与实际安装情况不符，频率误差可能达到1～2Hz。　　最后，对动力总成悬置系统-整车模态综合模型进行了隔振分析与隔振优化研究，相对于整车有限元模型，模态综合模型的自由度大幅减少，分析与优化计算效率大幅提高。将模态综合模型的动力响应分析结果与ANSYS整车有限元模型分析结果进行了时域与频域对比，验证了该模型与方法的正确性与合理性。在此基础上，对悬置系统进行隔振分析，给出了考虑弹性车身基础的动力总成悬置系统隔振优化模型，利用序列二次规划算法进行隔振优化，明显地提高了原悬置系统的隔振效果。　　本文研究密切联系工程实际，具有较好的理论与应用价值。
作者：	韦齐峰
专业：	结构工程
导师：	陈树勋
授予学位：	博士
授予学位单位：	广西大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文