三缸发动机悬置系统的设计方法与试验研究
发布时间：2022-12-17 18:07
目前,三缸发动机所占的市场份额日益增多,然而其具有先天不平衡性,不利于车内乘客的舒适性。消费者对汽车的舒适性要求越来越高,各大主机厂和零部件供应商格外重视汽车的NVH性能。而悬置是汽车上的重要零件,不仅具有支撑动力总成并控制其位移的作用,还能够降低动力总成的振动与噪声向车内传递,因此,合理设计动力总成悬置系统能够提高汽车的NVH性能。本文以三缸发动机悬置系统为研究对象,首先对三缸发动机的激振力进行了定性分析,表明三缸发动机平衡性差。建立了悬置系统六自由度模型,根据三缸发动机缸体各个方向受到的激振力的阶次与大小,设定悬置系统各个方向的固有频率分布和解耦率要求,以悬置的刚度作为变量,对系统的固有频率和解耦率进行优化,使其位于理想的区间内。考虑到悬置系统的限位功能,对悬置非线性段的拐点进行了设计,并运用通用28工况校核动力总成质心位移与悬置的工作位置,均满足要求。除了悬置系统的匹配,单个悬置零件的性能也不可忽视。运用有限元法分析了发动机悬置支架的模态与强度,强度分析采用6种典型与6种极限工况产生的载荷作为输入,分析结果表明支架的固有频率高于最低要求值,支架的最大主应力与米塞斯应力低于安全应力...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 悬置元件与悬置系统的研究发展现状
1.2.1 动力总成悬置元件的研究发展
1.2.2 动力总成悬置系统的研究发展
1.3 传递路径分析在汽车NVH领域的应用发展
1.4 本文的研究内容
第二章 三缸发动机的激振力分析与悬置系统设计
2.1 三缸发动机的激振力分析
2.2 动力总成悬置系统六自由度模型的建立与求解
2.2.1 动力总成悬置系统模型的建立
2.2.2 动力总成悬置系统固有特性的求解
2.3 三缸发动机悬置系统的优化设计
2.3.1 悬置系统优化设计目标函数的确定
2.3.2 设计变量及约束条件的确定
2.3.3 悬置系统固有频率分布和解耦率要求
2.3.4 优化算法
2.4 悬置系统固有频率分布和解耦率配置优化实例
2.4.1 悬置系统输入参数的获取
2.4.2 悬置系统的优化
2.5 动力总成位移控制设计
2.6 悬置支架性能分析
2.6.1 悬置支架的振动噪声问题与设计原则
2.6.2 悬置支架模态分析
2.6.3 悬置支架强度分析
2.7 本章小结
第三章 悬置系统对车内振动与噪声的贡献量分析
3.1 传递路径分析方法介绍
3.2 传统传递路径分析方法的原理
3.2.1 传统传递路径分析方法的理论
3.2.2 频响函数的测量
3.2.3 工况载荷的识别
3.3 基于CTPA悬置系统振动噪声分析
3.3.1 悬置系统传递路径模型建立
3.3.2 试验方案
3.3.3 试验流程
3.3.4 贡献量合成
3.3.5 问题工况分析与主贡献路径确定
3.4 本章小结
第四章 基于悬置子系统整车NVH测试分析
4.1 模态测试分析
4.1.1 动力总成悬置系统刚体模态测试
4.1.2 方向盘模态测试
4.2 评价指标与项目目标设定
4.3 工况测试
4.3.1 怠速工况测试结果
4.3.2 3挡WOT工况测试结果
4.3.3 点熄火工况测试结果
4.4 优化前后悬置性能曲线对比
4.5 本章小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]渐行渐近的三缸发动机 我们应该如何看待?[J]. 中国汽车市场. 2018(14)
[2]新三缸发动机或成为发展趋势[J]. 张金星. 中国汽车市场. 2018(13)
[3]汽车NVH性能研究综述[J]. 冷川,李军. 汽车工业研究. 2017(11)
[4]某三缸发动机平衡轴机构设计与分析[J]. 胡昌良,谈健,昂金凤,陈尚尚. 上海汽车. 2017(05)
[5]基于传递路径分析的动力传动系统NVH性能匹配研究[J]. 何智成,尹瑞林,郝耀东. 汽车工程. 2017(03)
[6]三缸发动机悬置系统设计方法的研究[J]. 刘晓昂,上官文斌,吕兆平. 振动工程学报. 2016(05)
[7]发动机悬置研究综述[J]. 杨海澜,梁天也. 农机使用与维修. 2015(12)
[8]发动机悬置技术的研究综述[J]. 陈齐,董小瑞. 内燃机与配件. 2014(03)
[9]动力总成悬置系统运动包络及工况载荷计算方法[J]. 韦宝侣,吕兆平. 装备制造技术. 2012(06)
[10]发动机悬置系统的研究综述[J]. 张玉增,柴山,刚宪约,牛恩拂. 农业装备与车辆工程. 2012(01)
硕士论文
[1]动力总成悬置系统NVH关键技术研究[D]. 白珏.湖南大学 2018
[2]某型发动机动力总成悬置系统优化设计[D]. 姜晓军.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于动力总成—整车耦合模型的动力悬置系统振动性能分析[D]. 李亮.湖南大学 2016
[4]动力总成悬置系统刚体模态优化设计及位移计算方法[D]. 陈大明.华南理工大学 2012
本文编号：3720397
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 悬置元件与悬置系统的研究发展现状
1.2.1 动力总成悬置元件的研究发展
1.2.2 动力总成悬置系统的研究发展
1.3 传递路径分析在汽车NVH领域的应用发展
1.4 本文的研究内容
第二章 三缸发动机的激振力分析与悬置系统设计
2.1 三缸发动机的激振力分析
2.2 动力总成悬置系统六自由度模型的建立与求解
2.2.1 动力总成悬置系统模型的建立
2.2.2 动力总成悬置系统固有特性的求解
2.3 三缸发动机悬置系统的优化设计
2.3.1 悬置系统优化设计目标函数的确定
2.3.2 设计变量及约束条件的确定
2.3.3 悬置系统固有频率分布和解耦率要求
2.3.4 优化算法
2.4 悬置系统固有频率分布和解耦率配置优化实例
2.4.1 悬置系统输入参数的获取
2.4.2 悬置系统的优化
2.5 动力总成位移控制设计
2.6 悬置支架性能分析
2.6.1 悬置支架的振动噪声问题与设计原则
2.6.2 悬置支架模态分析
2.6.3 悬置支架强度分析
2.7 本章小结
第三章 悬置系统对车内振动与噪声的贡献量分析
3.1 传递路径分析方法介绍
3.2 传统传递路径分析方法的原理
3.2.1 传统传递路径分析方法的理论
3.2.2 频响函数的测量
3.2.3 工况载荷的识别
3.3 基于CTPA悬置系统振动噪声分析
3.3.1 悬置系统传递路径模型建立
3.3.2 试验方案
3.3.3 试验流程
3.3.4 贡献量合成
3.3.5 问题工况分析与主贡献路径确定
3.4 本章小结
第四章 基于悬置子系统整车NVH测试分析
4.1 模态测试分析
4.1.1 动力总成悬置系统刚体模态测试
4.1.2 方向盘模态测试
4.2 评价指标与项目目标设定
4.3 工况测试
4.3.1 怠速工况测试结果
4.3.2 3挡WOT工况测试结果
4.3.3 点熄火工况测试结果
4.4 优化前后悬置性能曲线对比
4.5 本章小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]渐行渐近的三缸发动机 我们应该如何看待?[J]. 中国汽车市场. 2018(14)
[2]新三缸发动机或成为发展趋势[J]. 张金星. 中国汽车市场. 2018(13)
[3]汽车NVH性能研究综述[J]. 冷川,李军. 汽车工业研究. 2017(11)
[4]某三缸发动机平衡轴机构设计与分析[J]. 胡昌良,谈健,昂金凤,陈尚尚. 上海汽车. 2017(05)
[5]基于传递路径分析的动力传动系统NVH性能匹配研究[J]. 何智成,尹瑞林,郝耀东. 汽车工程. 2017(03)
[6]三缸发动机悬置系统设计方法的研究[J]. 刘晓昂,上官文斌,吕兆平. 振动工程学报. 2016(05)
[7]发动机悬置研究综述[J]. 杨海澜,梁天也. 农机使用与维修. 2015(12)
[8]发动机悬置技术的研究综述[J]. 陈齐,董小瑞. 内燃机与配件. 2014(03)
[9]动力总成悬置系统运动包络及工况载荷计算方法[J]. 韦宝侣,吕兆平. 装备制造技术. 2012(06)
[10]发动机悬置系统的研究综述[J]. 张玉增,柴山,刚宪约,牛恩拂. 农业装备与车辆工程. 2012(01)
硕士论文
[1]动力总成悬置系统NVH关键技术研究[D]. 白珏.湖南大学 2018
[2]某型发动机动力总成悬置系统优化设计[D]. 姜晓军.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于动力总成—整车耦合模型的动力悬置系统振动性能分析[D]. 李亮.湖南大学 2016
[4]动力总成悬置系统刚体模态优化设计及位移计算方法[D]. 陈大明.华南理工大学 2012
本文编号：3720397
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3720397.html
