论文题目: 汽车发动机悬置技术研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 动力机械及工程
作者: 孙登兴
导师: 邓兆祥
关键词: 悬置系统,能量法解耦,力传递率,振动烈度
文献来源: 重庆大学
发表年度: 2005
论文摘要: 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。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 动力总成悬置系统研究的意义
1.2 动力总成悬置系统发展和研究
1.3 本文研究的内容及思路
2 基于单自由度广义模型的发动机隔振原理
2.1 概述
2.2 单自由度系统的振动
3 基于三维刚体模型的发动机隔振原理
3.1 概述
3.2 动力总成悬置的布置要求
3.2.1 悬置系统的布置方式
3.2.2 共振避免问题
3.2.3 缩减耦合度问题
3.2.4 其它设计要求
3.3 整机自由振动的微分方程
3.4 整机振动的固有频率、主振型
3.5 本章小结
4 发动机悬置的解耦设计
4.1 概述
4.2 动力总成的频率布置
4.3 发动机悬置系统解耦优化设计
4.3.1 悬置系统振动力学模型的建立
4.3.2 发动机悬置系统的固有频率和振型
4.3.3 模态解耦和优化
4.3.4 实车布置空间内的解耦和优化
4.4 解耦前后隔振效果的比较
4.5 本章小结
5 基于动态响应分析的发动机悬置优化设计
5.1 概述
5.2 发动机激励的分析
5.2.1 发动机平衡特性分析
5.2.2 往复惯性力的分析
5.2.3 颠覆力矩的分析
5.3 动力学模型的建立
5.3.1 质量特性参数的获取
5.3.2 悬置支承的处理
5.3.3 激励的处理
5.3.4 橡胶力学特性参数的处理
5.3.5 模型的最终确定
5.4 动力学分析
5.4.1 不确定性分析
5.4.2 目标函数设计变量和约束条件的确定
5.4.3 灵敏度分析
5.4.4 优化结果分析和评价
5.5 本章小结
6 发动机悬置对整车 NVH 性能的影响
6.1 概述
6.2 整车刚-柔体耦合虚拟样机模型的建立
6.2.1 几何模型的建立
6.2.2 车身的模态分析
6.2.3 虚拟装配
6.2.4 力学特性参数的处理
6.2.5 载荷的确定与施加
6.3 整车系统动力学仿真分析
6.3.1 基于刚性基础优化结果的评价
6.3.2 整车振动的响应分析
6.4 本章小结
7 结论
致谢
参考文献
附:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
独创性声明
学位论文版权使用授权书
发布时间: 2005-11-07
参考文献
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