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发动机激励下的排气系统NVH性能优化

发布时间:2020-11-04 21:10
   随着乘用车技术的不断提升,人们对整车的振动性能要求也越来越高。车辆的振动主要来自于发动机、路面及空气的流动,对于发动机怠速及车辆中低速情况下行驶的车辆,振动的主要贡献源均为发动机,所以在常用工况下由发动机的激励引起的振动尤其需要重视。然而,由发动机传递到乘员的振动路径有很多,所以需要找到哪条路径是主要的振动传递路线,再针对其具体的情况对路径上的部件及子系统进行优化。本文搭建了某乘用车的内饰车身有限元模型,通过实验得到的发动机缸压数据对发动机进行了激励力谱的提取分析,得出发动机激励的频域力谱图,再对内饰车身进行振动传递路径分析,得到由发动机激励引起的几条振动传递的路线,取其贡献量大的路线进行优化,以减小此路线上振动的传递量。本文中有限元分析得出的主要振动传递路线为:发动机将振动传递到排气系统,然后排气系统的振动通过吊耳传递到车身地板,再经过车身地板传导到座椅处。在确定了主要的振动传递线路以后,针对排气系统进行振动性能优化。首先对内饰车身进行振动传递函数分析,确定优化前的发动机单位激励下驾驶员座椅处的振动水平,再针对排气系统在车身上吊挂位置进行吊钩的位置优化,通过平均驱动自由度位移法找到排气管道中振动量小的位置,在此位置上进行吊钩的布置以达到减少振动传导到车身上的目的,之后通过静平衡分析再次确认吊钩优化后排气系统在静态吊挂下的状态是满足要求的。最后再次对内饰车身进行振动传递函数分析,对比优化前后的振动情况,得出最终的优化结论:原吊钩位置不在振动性能最优处,吊钩位置优化后驾驶员座椅在发动机怠速工况下的振动峰值降低了30%。通过对车辆实际中存在的问题进行先期的仿真优化,大大减少了工程中的实验花费及时间成本。此方法不仅应用于快速解决实际工程中的问题,同时对整车前期的正向研发及设计提供了参考。
【学位单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2018
【中图分类】:U464.134.4
【部分图文】:

流程图,主要工作,流程,振动传递


激励等与车身结合,通过不同振动噪声传递路径的贡献率,使噪声的传递路径和其中重要的贡献部分,从而可以抓住设计的噪声达到了一个比较低的一个水平。39]等人非常仔细地分析了振动传递函数和激励力的测试方法,在行业内的通用水平及现状,介绍了以前沿用的振动传递路线传递路线、多个级别的振动传递路线以及仿真测试共同的振动用范围,通过工程实际来说明情况,并将各种方案放到一起进行的优缺点及使用情况,文末对 TPA 分析的应用前景做出了评价内容对某车型乘用车在怠速工况下实际出现的驾驶员位置处座椅断、优化分析。本文主要结构如图 1.1 所示:

白车身,有限元模型


大多数对内饰车身没有明显的刚度贡献,只通性进行建模,模拟其在内饰车身上的状态;3.连接件:通过来,组成整体的模型,其中包括门饰条、铰链、焊接点等详细建模法就是对三维数模进行完全的网格剖分,不使用简化代替的零件,在有限元建模时不能进行简化,所以仅需考虑其的基本原则是需要保证网格的质量均匀,且不出现畸形网的大钣金件包括:白车身主要钣金件、四门两盖、内饰件金件厚度很少有超过 2mm 的部分,所有的部件都可以用行详细建模,划分的网格尺寸为 8mm 左右,既不会过多占的准确性。模型示意如图 3.1 所示:

转向系统,有限元模型,内饰件,学位论文


中北大学学位论文内饰件比较繁多,典型需要详细建模的部分为转向系统。本文使用体网格模,一般采用六面体单元对结构进行网格剖分,针对转向系统的尺寸大小 到 7mm 之间即可以保证模型的准确性。
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本文编号:2870614

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