本文關(guān)鍵詞：排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性分析與優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 排氣系統(tǒng)振動(dòng)控制 動(dòng)力學(xué)分析 掛鉤位置優(yōu)化 多目標(biāo)優(yōu)化

【摘要】：排氣系統(tǒng)作為內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的重要組成部件,用來(lái)凈化尾氣與減小噪音。其工作品質(zhì)直接影響整車(chē)的性能標(biāo)準(zhǔn),如振動(dòng)、噪聲和廢氣的排放量等。正向開(kāi)發(fā)時(shí)必須重視排氣系統(tǒng)與整車(chē)參數(shù)的匹配,而運(yùn)用傳統(tǒng)的振動(dòng)理論難以研究作為多自由度非線性系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)。本文選取某乘用車(chē)的排氣系統(tǒng)作為研究對(duì)象,基于Hypermesh建立排氣系統(tǒng)的有限元模型,進(jìn)行數(shù)值自由模態(tài)分析。以自由模態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值模型的精確度,結(jié)果表明固有頻率的試驗(yàn)值與仿真值的差在3%以內(nèi),主要試驗(yàn)振型與仿真振型也基本一致。開(kāi)展排氣系統(tǒng)的靜力學(xué)分析,可知排氣系統(tǒng)的靜載荷分布并不均勻,五個(gè)吊耳的靜態(tài)預(yù)載力不均勻。開(kāi)展排氣系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析:包括吊耳的約束反力頻率響應(yīng)分析,掛鉤的動(dòng)剛度分析,橡膠吊耳的傳遞率分析。可知在低頻段(20Hz左右),吊耳傳遞的動(dòng)態(tài)力極值較大且不均勻。掛鉤動(dòng)剛度在低頻段偏小且波動(dòng)較大,橡膠吊耳的傳遞率在低頻段較低。隔振系統(tǒng)基本能滿足設(shè)計(jì)需要但性能卻不優(yōu)秀,需要進(jìn)一步優(yōu)化。針對(duì)系統(tǒng)存在的問(wèn)題,對(duì)其開(kāi)展隔振性能的優(yōu)化。首先,基于綜合模態(tài)節(jié)點(diǎn)法對(duì)原有的掛鉤位置實(shí)行初步優(yōu)化,使排氣系統(tǒng)具有更小的振動(dòng)和更加均勻的靜載荷分布。此外,文中對(duì)于吊耳的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),解決了舊吊耳無(wú)絕對(duì)約束和可選剛度區(qū)間較窄的問(wèn)題。重新設(shè)計(jì)后的吊耳具有金屬框架約束,可約束較大變形并且剛度選擇區(qū)間較大。此舉對(duì)于隔振系統(tǒng)出現(xiàn)的剛度偏小的問(wèn)題進(jìn)一步進(jìn)行了改進(jìn)。接著進(jìn)行了新舊吊耳的性能對(duì)比,由結(jié)論知新吊耳擁有了較小的靜位移與更優(yōu)的傳遞率特性。最后將排氣系統(tǒng)波紋管剛度與吊耳的垂向剛度作為優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量,解得波紋管剛度與吊耳垂向剛度的最佳匹配結(jié)果組。文中先后設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)和進(jìn)行基于吊耳靜動(dòng)態(tài)性能的多目標(biāo)優(yōu)化,分別求解優(yōu)化后模型的靜動(dòng)態(tài)性能。由計(jì)算結(jié)果可知,此舉使得排氣系統(tǒng)獲得了更好的靜動(dòng)態(tài)性能:在靜態(tài)性能方面,優(yōu)化后5個(gè)吊耳靜位移均小于3mm,吊耳預(yù)載荷沒(méi)有之前均勻,靜態(tài)約束反力的標(biāo)準(zhǔn)差由3.98升高到4.12。在動(dòng)態(tài)特性方面,吊耳的最大動(dòng)載荷峰值相對(duì)優(yōu)化的值之前下降了13.76N,而且各個(gè)吊耳傳遞的動(dòng)態(tài)力變得更為均勻,其標(biāo)準(zhǔn)差由6.01下降到5.34。本文建立的關(guān)于排氣系統(tǒng)振動(dòng)控制的優(yōu)化流程實(shí)際可操作。初期配合底盤(pán)位置進(jìn)行掛鉤位置優(yōu)化,后期用改變波紋管與吊耳剛度這一直觀方法進(jìn)行排氣系統(tǒng)振動(dòng)特性的繼續(xù)優(yōu)化。利用軟件Isight求最優(yōu)解使得尋優(yōu)過(guò)程更加省時(shí)省力,使得整個(gè)優(yōu)化過(guò)程更有效率。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U464.134.4

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 KX.0012;排氣系統(tǒng)中使用鈦部件[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2001年03期

2 章聯(lián)萍;客車(chē)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];客車(chē)技術(shù)與研究;2005年02期

3 楊勝;;客車(chē)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];客車(chē)技術(shù)與研究;2009年06期

4 劉天伍;劉聰聰;;整車(chē)排氣系統(tǒng)匹配研討[J];汽車(chē)科技;2011年03期

5 劉敬平;鄧幫林;杜標(biāo);馮仁華;許勝利;;某轎車(chē)排氣系統(tǒng)振動(dòng)分析[J];振動(dòng)與沖擊;2011年08期

6 郭艷茹;朱江森;陳劍;;某車(chē)排氣系統(tǒng)性能的數(shù)值模擬及優(yōu)化研究[J];汽車(chē)科技;2011年05期

7 張碩;楊亮;;排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)噪聲的分析與優(yōu)化控制[J];噪聲與振動(dòng)控制;2011年05期

8 王琦瑋;倪計(jì)民;周林;張志平;;排氣系統(tǒng)熱管理及裝置開(kāi)發(fā)研究[J];上海汽車(chē);2011年12期

9 ;汽車(chē)如何呼氣順暢——淺談排氣系統(tǒng)的改裝[J];汽車(chē)零部件;2012年02期

10 ;粉塵檢測(cè)技術(shù)(十一) 第九章 工業(yè)局部排氣系統(tǒng)的檢測(cè)[J];工業(yè)安全與防塵;1987年11期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄧幫林;馮仁華;王寶林;李軍成;許勝利;;某轎車(chē)排氣系統(tǒng)振動(dòng)分析[A];第五屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

2 白俊偉;黃曉;;排氣系統(tǒng)安裝軟墊設(shè)計(jì)指南[A];第七屆河南省汽車(chē)工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

3 馮杰;李偉朝;;根據(jù)二次平均法計(jì)算某車(chē)型排氣系統(tǒng)第三懸置點(diǎn)與車(chē)體間隙[A];第九屆河南省汽車(chē)工程技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

4 王桂群;白俊偉;李慶成;;支架在車(chē)輛排氣系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];第九屆河南省汽車(chē)工程技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

5 代鵬飛;司慶九;徐發(fā)揚(yáng);齊洋;郭麗;;排氣系統(tǒng)頻響分析的工程應(yīng)用[A];西南汽車(chē)信息：2013年第9期（總第330期）[C];2013年

6 彭森;李偉;;排氣系統(tǒng)吊耳設(shè)計(jì)方案對(duì)比分析[A];第十屆沈陽(yáng)科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（信息科學(xué)與工程技術(shù)分冊(cè)）[C];2013年

7 李少兵;陳宏圖;陶長(zhǎng)城;;氮?dú)夤┡艢庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)及其壓力控制[A];第十三屆全國(guó)汽車(chē)檢測(cè)技術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

8 張佳偉;李睿哲;葉天行;李從心;王斌;;GT-POWER在排氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[A];2013中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

9 姚俊賢;劉顯臣;;排氣系統(tǒng)NVH性能設(shè)計(jì)[A];第五屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

10 劉會(huì)猛;劉永長(zhǎng);;螺旋流增壓排氣系統(tǒng)性能模擬研究[A];第九屆全國(guó)內(nèi)河船舶及航運(yùn)技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 唐佩綿;環(huán)境友好型卡車(chē)用材發(fā)展趨勢(shì)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2013年

2 雁鳴 長(zhǎng)艷;汽車(chē)“毛病”有先兆[N];市場(chǎng)報(bào);2001年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李松波;車(chē)輛排氣系統(tǒng)振動(dòng)建模與動(dòng)力學(xué)特性研究[D];上海交通大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 田靜;乘用車(chē)排氣系統(tǒng)懸掛位置設(shè)計(jì)及隔振控制研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

2 趙鳳啟;某乘用車(chē)排氣系統(tǒng)流場(chǎng)的分析研究[D];南京理工大學(xué);2013年

3 葉斌;某車(chē)型排氣系統(tǒng)振動(dòng)分析與控制[D];華南理工大學(xué);2015年

4 邱e，

本文編號(hào)：1166444