悬置性能测试试验装置的研发及悬置系统优化设计

发布时间：2017-07-31 08:32

  本文关键词：悬置性能测试试验装置的研发及悬置系统优化设计

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【摘要】：随着人们对乘车舒适性和对外界环境的噪声污染要求的不断提高,对于整车NVH的要求也随之提升,而影响整车NVH的因素在不同工况下其主要因素不同,在低速时以发动机的振动与噪声为主,中速时以轮胎与地面的摩擦为主,高速时以车身与空气的摩擦为主[1]。而本文是对汽车发动机产生的振动进行分析,研究动力总成悬置系统的结构参数对发动机NVH隔振效果的作用,并对该结构参数进行优化设计。本论文的主要的研究内容包括以下几个方面:(1)建立动力总成悬置系统的简化数学模型,分析系统的结构参数与隔振性能相关参数之间的变化关系,并对悬置系统的激振源进行分析;建立悬置的动态模型,通过所设计的试验装置对不同类型的悬置元件进行动静态性能参数测量,由所测性能参数与动态模型的对比,可为相应悬置元件选取合适的简化模型。(2)为了测量悬置的动静态性能参数,设计隔振器动静态性能参数试验装置,利用该装置模拟悬置的实际工作状况,测量其动静态性能参数。在CATIA中建立三维模型,对零部件的选型和尺寸进行设计及校核,根据生成的工程图纸加工出实物,装配出实物。(3)对所设计的隔振器动静态性能参数试验装置的动态试验和静态试验过程中的控制系统和采集系统进行设计。(4)利用该试验装置对不同类型的悬置元件进行动静态试验,分别测出其力与位移的试验数据,对该试验数据处理求出其静刚度、损耗系数、滞后角等动静态性能参数,对不同工况下的试验结果进行分析,可探究加载速度、频率、振幅等相关因素对悬置元件动静态性能参数的影响,及动静态参数之间的联系。(5)利用对动力总成悬置系统模型的分析与所测量的结构参数,在MATLAB/GUI中编写悬置系统结构参数优化的程序,求取在多个约束条件下的最优解。利用所设计的实验台对不同类型和型号的悬置元件进行动静态实验,选取所测性能参数满足要求的悬置类型。也可利用该实验装置测量所设计的悬置元件,验证该悬置的性能参数是否与所想要达到性能相符。
【关键词】：悬置系统 试验装置 性能测试 优化程序
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.13
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 课题研究的背景及意义9
• 1.2 动力总成的振动隔离9-11
• 1.3 动力总成悬置系统的发展概况11-12
• 1.4 论文的主要工作及研究思路12-13
• 第二章 动力总成振动分析与悬置系统隔振研究13-23
• 2.1 振动源13-17
• 2.1.1 发动机激励源13-16
• 2.1.2 路面激励16-17
• 2.2 动力总成悬置系统的动力学模型17-21
• 2.3 悬置模型21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 隔振器性能测试试验设备研发23-46
• 3.1 结构设计23-26
• 3.2 零件设计及选型26-32
• 3.2.1 滚珠丝杆的选取26-27
• 3.2.2 步进电机与驱动器的选取27-30
• 3.2.3 三相异步电机与变频器的选取30-32
• 3.3 零件校核32-39
• 3.3.1 机架32-33
• 3.3.2 凸轮轴33-39
• 3.4 电控与数据采集39-45
• 3.4.1 静态试验39-41
• 3.4.2 动态试验41-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 悬置试验及数据处理46-67
• 4.1 静态试验46-55
• 4.1.1 试验方法47-48
• 4.1.2 试验过程48-49
• 4.1.3 数据处理49-55
• 4.2 动态试验55-66
• 4.2.1 试验方法56-57
• 4.2.2 试验过程57-58
• 4.2.3 数据处理58-66
• 4.3 本章小结66-67
• 第五章 悬置系统优化设计67-85
• 5.1 动力总成参数的测量67-69
• 5.1.1 相关坐标系的建立67-68
• 5.1.2 参数测量68-69
• 5.2 优化目标69-74
• 5.2.1 目标函数69-71
• 5.2.2 设计变量的选取71
• 5.2.3 优化的约束条件71-74
• 5.3 优化设计程序74-78
• 5.4 优化程序的编写78-81
• 5.4.1 优化函数78-79
• 5.4.2 程序79-81
• 5.5 优化实例81-84
• 5.6 本章小结84-85
• 结论与展望85-87
• 参考文献87-89
• 附录一：运算程序89-92
• 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果92-93
• 致谢93-94

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本文编号：598276