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矿用自卸车发动机悬置系统振动分析及优化
| 论文题名： | 矿用自卸车发动机悬置系统振动分析及优化 |
| 关键词： | 矿用自卸车;发动机;悬置系统;模态分析;刚度优化;仿真验证 |
| 摘要： | 随着矿用自卸车的不断发展，人们对其平顺性和舒适性的要求不断提高，因此矿用自卸车的NVH性能就显得尤为重要，它是衡量平顺性和舒适性的重要指标之一。大型矿车的发动机的质量重达10吨以上，其通过安装支架与车架相连接，这种结构造成其悬置系统与传统轿车的结构形式不一样。目前关于此种结构的发动机悬置系统振动分析及优化的相关文献较少，本文的研究为矿用自卸车橡胶悬置刚度的选取提供了参数依据，具有很好的工程应用价值。 本文以大型矿用自卸车为研究对象，建立了发动机悬置系统的运动微分方程。通过发动机悬置系统的相关参数，建立了矿用自卸车发动机悬置系统的有限元模型，并对其进行模态分析和随机振动分析。为了有效降低其振动传递，改善其NVH性能，本文基于ANSYS软件的APDL有限元优化技术，对发动机悬置系统的刚度进行优化，优化结果成功的避开了系统的共振频率，且其响应幅值大幅下降，为大型矿用自卸车发动机悬置系统的设计提供了参考依据。 本课题的主要研究内容如下: (1)介绍了本课题的研究背景和意义，介绍了大型矿用自卸车的发展历程和发动机悬置系统的国内外发展现状，给出了全文的研究技术路线。 (2)阐述了发动机悬置系统的振动理论，建立了发动机悬置系统的运动微分方程，确定了橡胶悬置的布置形式和安装角度。 (3)介绍了发动机悬置系统参数获取的方法，得到了其相应的实验数据参数，为建立矿用自卸车的有限元模型和进行模态分析提供了参数依据。 (4)建立了矿用自卸车悬置系统的有限元模型，通过对整车系统进行模态分析，对发动机安装支架进行高频模态分析及随机振动分析，得出发动机在低频5Hz，以及高频163 Hz、250Hz左右出现明显的共振现象。 (5)基于ANSYS软件的APDL有限元优化技术对橡胶悬置的刚度进行优化，得出其对应的三组优化结果，通过人工判断从中选取符合要求的结果，确定了优化后橡胶悬置的前、后动刚度值。 (6)对整车系统和发动机安装支架再次进行模态分析，并对发动机安装支架进行随机振动分析。将优化前、后发动机悬置系统的响应幅值进行对比，验证本课题所采用优化方法的可行性。 |
| 作者： | 周亨 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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