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自卸车驾驶室悬置试验分析与仿真优化
| 论文题名： | 自卸车驾驶室悬置试验分析与仿真优化 |
| 关键词： | 自卸汽车;汽车驾驶室;悬置结构;汽车设计 |
| 摘要： | 驾驶室悬置隔振性能对于商用车NVH特性有着重要的影响，为研究悬置对驾驶室的隔振效果，以及不同行驶工况下获得的悬置优化参数对整车在不同速度下的适配程度，本文采用道路平顺性试验与振动信号诊断，自由模态试验与模态特性提取，有限元与多体动力学仿真及优化设计技术，以某重卡企业的自卸车在中高速行驶时出现驾驶室异常抖动现象为例，进行了自卸车驾驶室悬置的试验分析与仿真优化。为寻找驾驶室的异常振动源，进行了不同行驶工况下的道路平顺性试验，收集了多种行驶工况下驾驶室振动的加速度信号，利用频谱分析方法，通过对比不同车速的自功率谱密度曲线，得出了车轮的径向跳动是引起整车或某些部件共振的激振源，通过自功率谱密度与互功率谱密度曲线对比得出了各主要减振部件在振动传递路径中对振动衰减的贡献度，得出右前侧悬置是对驾驶室振动衰减作用最小的部件。为得到自卸车驾驶室的振动特性，进行了驾驶室的自由模态试验。借助在车身周围布置加速度传感器，并通过力锤锤击驾驶室的不同方向，采集并分析了该驾驶室的模态参数，结果显示该驾驶室一阶模态频率超过了一般设计要求值，已达到较为理想的水平。 本文建立了自卸车驾驶室的有限元模型，并对其进行了数值模态计算，通过对比仿真模态与试验模态的振型及频率来验证所建模型的可信性。在此基础上，采用多体动力学方法建立驾驶室悬置系统的刚体动力学模型与刚柔耦合动力学模型，用道路试验信号验证模型的可信性，得出刚体动力学模型在多种工况下的稳定性要好于刚柔耦合模型。在驾驶室悬置刚体动力学模型的基础上，以驾驶室地板垂向振动幅值的最小化为目标，以驾驶室四点悬置的刚度值、阻尼值为优化变量，分四种典型行驶工况，两种悬置参数方案对自卸车驾驶室悬置进行参数优化设计。优化结果表明，四种工况下得出的驾驶室悬置优化参数都对驾驶室地板的振动有不同程度的改善，其中在平坦路面中、高速行驶工况下得到的阻尼参数不对称的方案能够较好地适用于各种速度工况，因此建议将此参数值作为改进车型的最佳优化值。 |
| 作者： | 杨辉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张瑞亮;刘宝乾 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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