基于振动模态的汽车排气系统减振设计与优化研究

发布时间：2021-02-07 07:32

　　排气系统是影响整车NVH性能的主要部件之一。它承受来自动力总成的冲击振动,经挂钩和吊耳将振动传至车身底板,影响整车舒适性。本文针对某款汽车排气系统,基于其振动模态,运用有限元法,从隔振和吸振两方面进行减振设计和优化研究。首先建立包含排气系统、动力总成、发动机悬置和车身底板的有限元模型,并对排气系统的自由模态和约束模态进行仿真分析和试验验证;基于平均驱动自由度位移法,对排气系统悬挂点位置进行优化设计。在隔振研究方面,基于上述有限元模型,对排气系统吊耳进行隔振性能分析与设计,通过增加被动挂钩的结构刚度提升吊耳的隔振性能;采用响应曲面法,以吊耳的静变形和静载荷为约束条件,动态支反力为优化目标,综合考虑吊耳隔振性能,对吊耳动刚度进行优化,减小吊耳动态支反力。在吸振研究方面,基于动力吸振器设计理论,针对排气系统自由模态设计动力吸振器,结果显示在对应的模态频率点处吸振效果显著;然后针对排气系统约束模态研究不同的吸振器安装位置对吸振效果的影响,结果显示在约束模态振型波腹处安装动力吸振器吸振效果更优,尤其体现在高频段;以排气系统振动能吸收量最大为优化目标,基于遗传算法对排气系统动力吸振器的质量、刚度和... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究概况
    1.3 论文的主要研究内容
2 排气系统有限元建模及模型验证
    2.1 排气系统的有限元模型的建立
    2.2 排气系统自由模态仿真与测试
    2.3 挂钩悬挂点位置优化
    2.4 排气系统约束模态仿真与测试
    2.5 本章小结
3 排气系统隔振设计与优化
    3.1 排气系统隔振设计
    3.2 基于响应曲面法的隔振优化模型
    3.3 隔振优化分析
    3.4 本章小结
4 基于动力吸振的排气系统减振设计
    4.1 排气系统自由模态动力吸振设计
    4.2 排气系统约束模态动力吸振设计
    4.3 约束模态挂钩点处动力吸振
    4.4 本章小结
5 排气系统动力吸振器优化
    5.1 连续体模型低阶化理论
    5.2 排气系统低阶模型建立
    5.3 基于遗传算法的动力吸振器参数优化
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 课题展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多目标遗传算法的二自由度动力吸振器优化设计[J]. 贾富淳,孟宪皆,雷雨龙.  吉林大学学报(工学版). 2019(06)
[2]汽车半轴吸振器的减振性能研究[J]. 李灿,韩冬冬,陈昭.  汽车零部件. 2019(03)
[3]主动动力吸振器在汽车上的应用探究[J]. 郜振海,李丽艳.  南方农机. 2019(04)
[4]多重动力吸振器控制单跨转子振动实验研究[J]. 丁继超,何立东,冀沛尧,陈钊.  机电工程. 2019(01)
[5]基于频响模量的白车身ACU安装点动刚度优化[J]. 丁博,张胜兰,夏洪兵.  湖北汽车工业学院学报. 2018(04)
[6]汽车排气系统吊耳动刚度的响应曲面优化[J]. 李壮,胡海峰,王家璇.  机械研究与应用. 2018(05)
[7]用于原点阻抗测量的改进锤击法[J]. 朱钰,章文丰,潘国培,王昊.  船舶工程. 2018(S1)
[8]动力吸振器在驱动桥减振降噪上的应用[J]. 刘国政,史文库,郑煜圣,陈志勇.  振动与冲击. 2018(14)
[9]基于负刚度的高速动车组二维动力吸振器研究[J]. 孙煜,周劲松,宫岛,孙文静.  同济大学学报(自然科学版). 2018(06)
[10]基于PID控制算法的主动式动力吸振器[J]. 贾富淳,孟宪皆,王琳燕.  山东理工大学学报(自然科学版). 2018(01)

博士论文
[1]车辆排气系统振动建模与动力学特性研究[D]. 李松波.上海交通大学 2008

硕士论文
[1]基于铁磁流体第二类悬浮特性动力吸振器的理论与实验研究[D]. 陈星昭.北京交通大学 2018
[2]硬岩掘进机（TBM）的动力学分析与振动控制[D]. 李献.上海交通大学 2015
[3]某轿车排气系统结构性能与优化方法研究[D]. 董志新.华南理工大学 2014
[4]汽车排气系统悬挂位置设计及其振动特性研究[D]. 李书晓.合肥工业大学 2014
[5]基于有限元分析的宽带动力吸振器技术研究[D]. 刘文法.武汉理工大学 2005



本文编号：3021906