汽车动力总成悬置系统的动特性仿真与优化研究

论文摘要

随着现代科学技术的发展及实际需求的变化,人们期望能进一步降低发动机与车架之间的振动传递,从而使汽车的舒适性得到提高。本论文从悬置位置、悬置刚度、固有频率和振动解耦等方面来考虑动力总成悬置系统的减振隔振性能。本文研究紧密结合XX车型汽车的实际问题,得到了该型轿车动力总成悬置系统优化设计的解决方案。得到了该车型动力总成悬置系统的位置分布方案;合理匹配该型轿车发动机动力总成系统的固有频率和激励频率以减小振动向整车的传递;应用ADAMS优化该型轿车动力总成悬置隔振系统的刚度和位置尺寸。主要包括以下几个方面的内容:首先应用发动机悬置系统的自由振动微分方程,得到XX车型动力总成悬置系统固有频率和固有振型的求解方案。其次应用发动机悬置系统的受迫振动微分方程得到XX车型动力总成悬置系统刚度和阻尼的求解方案。然后在研究了隔振原理后,对XX车型激励频率和发动机固有频率进行合理的匹配以减小振动向整车的传递,并且得到该车型的悬置系统布置方案。最后对汽车动力总成悬置系统优化设计的一般方法进行分析研究,利用受迫振动微分方程,以振动传递为目标函数,以悬置系统的刚度k、阻尼c和安装位置x i, y i,zi为设计变量进行优化,并通过ADAMS的Design Study(设计研究)以及Optimization(优化分析)得到XX车型动力总成悬置系统优化设计后的参数。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 国内外研究现状
• 1.1.1 悬置元件的国内外现状
• 1.1.2 悬置系统的国内外现状
• 1.2 论文研究的工程应用背景和实际工程意义
• 1.3 本文主要研究内容、目的
• 1.4 本章小结
• 2 动力总成悬置系统的自由振动微分方程的研究
• 2.1 引言
• 2.2 发动机振动时的动能
• 2.3 发动机振动时的势能
• 2.3.1 悬置元件按平置式布置时的势能
• 2.3.2 悬置元件按非平置式布置时的势能
• 2.4 动力总成悬置系统的自由振动微分方程
• 2.5 XX 车型动力总成悬置系统固有特性的求解方案
• 2.6 本章小结
• 3 动力总成悬置系统的受迫振动微分方程的研究
• 3.1 引言
• 3.2 动力总成悬置系统受迫振动微分方程
• 3.2.1 发动机动力总成激励源
• 3.2.2 发动机动力总成的激励频率
• 3.2.3 动力总成悬置系统受迫振动微分方程
• 3.3 本章小结
• 4 发动机动力总成的振动分析
• 4.1 引言
• 4.2 发动机动力总成振动的隔离原理
• 4.3 动力总成悬置系统的分布形式
• 4.3.1 悬置系统弹性支承常用的布置型式
• 4.3.2 支承点的数目及其位置
• 4.4 本章小结
• 5 汽车动力总成悬置系统优化理论应用
• 5.1 引言
• 5.2 汽车动力总成悬置系统优化设计的一般方法
• 5.2.1 目标函数
• 5.2.2 约束条件
• 5.2.3 优化算法
• 5.3 本章小结
• 6 动力总成悬置系统的优化解决方案
• 6.1 引言
• 6.2 ADAMS 虚拟样机技术在动力总成悬置系统隔振特性中的应用
• 6.3 用ADAMS 建立悬置系统模型
• 6.4 动力总成悬置系统参数的优化设计
• 6.4.1 动力总成悬置系统的参数化分析的准备工作
• 6.4.2 动力总成悬置系统的参数化分析
• 6.4.3 动力总成悬置系统的仿真分析
• 6.5 XX 车型动力总成悬置系统优化的解决方案
• 6.6 本章小结
• 7 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录