汽车发动机悬置技术研究

发布时间：2017-06-06 08:22

  本文关键词：汽车发动机悬置技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：设计性能良好的动力总成悬置系统减少动力总成振动向车体的传递,从而降低噪声改善舒适性,这一直是汽车设计者所关心的重要课题。传统的以解耦为目标的优化不涉及到任何响应计算,虽然按照传统的经验,这对降低振动向整车的传递有一定的作用,但是要把振动传递率控制在一个较低的水平,还需要以支承处的响应为目标进行优化。本文以某国产轿车为研究对象,以力传递率最小为目标,从悬置系统的布置方式到悬置系统的隔振性能进行了全面的分析和研究。主要包括以下几个方面的内容: 首先,本文探讨了动力总成隔振系统的设计原则和布置型式,建立了悬置系统六自由度的振动模型,从频率的匹配和模态的解耦进行考虑,综合考虑悬置的布置形式和发动机舱的空间限制,确立了悬置系统的初期布置方案。 其次,通过对各个影响因素的分析,利用多体动力学软件ADAMS(AutomaticDynamic Analysis of Mechanical System)建立了悬置系统刚体动力学模型。结合本车实际,以力传递率最小为目标,在强迫激励下,对原有悬置的隔振性能进行了评价。通过各个参数对隔振性能影响规律的分析,针对对隔振影响较大的参数,利用二次序列规划法(SQP)进行优化,达到了动反力有效值降低23.6%的良好效果。 最后建立完整的整车刚体—柔体耦合动力学模型,更真实地反映了悬置的隔振性能,通过对悬置隔振性能的分析,验证了基于悬置刚体系统动力学模型优化的准确性,指出了提高隔振性能需要努力的方向。 总之,本文既探讨了动力总成悬置系统设计的基本思想、原则和要求,又对悬置系统作了比较精确的振动分析,不但改善了本车的振动性能,而且对于其它动力总成悬置系统的设计也具有指导意义和参考价值。
【关键词】：悬置系统 能量法解耦 SQP ADAMS 力传递率 振动烈度
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：U464
【目录】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 动力总成悬置系统研究的意义10
• 1.2 动力总成悬置系统发展和研究10-15
• 1.3 本文研究的内容及思路15-16
• 2 基于单自由度广义模型的发动机隔振原理16-24
• 2.1 概述16-17
• 2.2 单自由度系统的振动17-24
• 3 基于三维刚体模型的发动机隔振原理24-42
• 3.1 概述24-25
• 3.2 动力总成悬置的布置要求25-37
• 3.2.1 悬置系统的布置方式25-30
• 3.2.2 共振避免问题30-33
• 3.2.3 缩减耦合度问题33-36
• 3.2.4 其它设计要求36-37
• 3.3 整机自由振动的微分方程37-40
• 3.4 整机振动的固有频率、主振型40
• 3.5 本章小结40-42
• 4 发动机悬置的解耦设计42-58
• 4.1 概述42
• 4.2 动力总成的频率布置42-44
• 4.3 发动机悬置系统解耦优化设计44-52
• 4.3.1 悬置系统振动力学模型的建立44-46
• 4.3.2 发动机悬置系统的固有频率和振型46
• 4.3.3 模态解耦和优化46-51
• 4.3.4 实车布置空间内的解耦和优化51-52
• 4.4 解耦前后隔振效果的比较52-55
• 4.5 本章小结55-58
• 5 基于动态响应分析的发动机悬置优化设计58-86
• 5.1 概述58
• 5.2 发动机激励的分析58-65
• 5.2.1 发动机平衡特性分析58
• 5.2.2 往复惯性力的分析58-60
• 5.2.3 颠覆力矩的分析60-65
• 5.3 动力学模型的建立65-70
• 5.3.1 质量特性参数的获取65
• 5.3.2 悬置支承的处理65-67
• 5.3.3 激励的处理67
• 5.3.4 橡胶力学特性参数的处理67-68
• 5.3.5 模型的最终确定68-70
• 5.4 动力学分析70-84
• 5.4.1 不确定性分析70-72
• 5.4.2 目标函数设计变量和约束条件的确定72-73
• 5.4.3 灵敏度分析73-74
• 5.4.4 优化结果分析和评价74-84
• 5.5 本章小结84-86
• 6 发动机悬置对整车 NVH 性能的影响86-98
• 6.1 概述86
• 6.2 整车刚-柔体耦合虚拟样机模型的建立86-91
• 6.2.1 几何模型的建立86-87
• 6.2.2 车身的模态分析87-89
• 6.2.3 虚拟装配89-90
• 6.2.4 力学特性参数的处理90-91
• 6.2.5 载荷的确定与施加91
• 6.3 整车系统动力学仿真分析91-96
• 6.3.1 基于刚性基础优化结果的评价91-94
• 6.3.2 整车振动的响应分析94-96
• 6.4 本章小结96-98
• 7 结论98-100
• 致谢100-102
• 参考文献102-106
• 附:作者在攻读硕士学位期间发表的论文106-108
• 独创性声明108
• 学位论文版权使用授权书108

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本文编号：425856