本文關(guān)鍵詞：動力總成懸置動態(tài)特性模型與優(yōu)化研究　出處：《江蘇大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：動力總成懸置是車架與動力總成連接的彈性元件,對動力總成具有固定與衰減振動的作用。根據(jù)懸置系統(tǒng)的使用要求,懸置件既要在高頻時體現(xiàn)小剛度、小阻尼特性以隔離動力總成在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下產(chǎn)生的高頻激勵;又要在低頻時體現(xiàn)出大阻尼、大剛度特性以衰減由于路面不平產(chǎn)生的大幅值激勵。液阻懸置是目前采用最為廣泛的彈性元件,對其進(jìn)行深入動態(tài)特性研究,提高懸置系統(tǒng)隔振效果,有利于改善整車NVH性能。本文以直接節(jié)流盤式液阻懸置為研究對象,開展了建立液阻懸置集總參數(shù)模型、動態(tài)特性分析、參數(shù)的辨識與優(yōu)化等研究,并分析了該型液阻懸置的隔振機(jī)理、主要元件對其動態(tài)特性的影響。此外,通過對液阻懸置動態(tài)特性的多目標(biāo)優(yōu)化,得到更為理想的設(shè)計(jì)參數(shù),以期為為同種懸置件的設(shè)計(jì)開發(fā)提供設(shè)計(jì)方法。主要研究內(nèi)容如下:1、根據(jù)動力總成懸置系統(tǒng)的隔振要求,建立液阻懸置兩種激勵下的集總參數(shù)模型,并對懸置內(nèi)部液體在相關(guān)組件內(nèi)流動的非線性進(jìn)行了分析。2、以直接節(jié)流盤式液阻懸置件為研究對象,把動剛度和滯后角作為液阻懸置動態(tài)特性的評價指標(biāo),對橡膠主簧和完整直接節(jié)流盤式液阻懸置的動態(tài)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試,研究了不同激勵幅值與不同激勵頻率對液阻懸置和橡膠主簧動態(tài)特性的影響。根據(jù)液阻懸置件動態(tài)特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可獲得集總參數(shù)模型的參數(shù)值,為下一步驗(yàn)證液阻懸置有限元法參數(shù)辨識的準(zhǔn)確性提供依據(jù)。3、建立三維及有限元模型,通過進(jìn)行液固耦合有限元分析得到仿真動態(tài)特性并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較,驗(yàn)證仿真模型的合理性;采用有限元法,對集總參數(shù)模型的參數(shù)進(jìn)行辨識,獲得物理模型對應(yīng)集總參數(shù)模型的參數(shù)預(yù)測值,并與采用實(shí)驗(yàn)法測得集總參數(shù)結(jié)果比較,為下文優(yōu)化結(jié)果的結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)設(shè)計(jì)及懸置性能預(yù)測提供了研究方法。4、采用遺傳算法,以橡膠主簧元件的剛度和阻尼、內(nèi)腔中節(jié)流盤液室體積剛度、內(nèi)附機(jī)構(gòu)慣性通道長度與橫截面積等為設(shè)計(jì)變量,以整個液阻懸置元件動剛度和阻尼系數(shù)的峰值、動剛度與阻尼到達(dá)峰值時的頻率值、頻率趨近于無窮大時動剛度與阻尼系數(shù)的穩(wěn)定值作為優(yōu)化目標(biāo),對液阻懸置進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化求解;采用液固耦合有限元仿真分析,對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)設(shè)計(jì)及性能預(yù)測。相較于原始值,優(yōu)化后的液阻懸置減振性能更能滿足懸置系統(tǒng)的隔振需要。
[Abstract]:Powertrain mount is an elastic element connected by frame and powertrain. It has the function of fixing and attenuating vibration to the powertrain. According to the requirements of the mounting system, the mount should reflect the small stiffness at high frequency. The small damping characteristic is used to isolate the high frequency excitation produced by the power assembly under the normal operation condition; At the low frequency, it is necessary to reflect the large damping and stiffness characteristics to attenuate the large value excitation caused by the uneven road surface. The liquid resistance mount is the most widely used elastic element at present, and the dynamic characteristics of it are studied deeply. Improving the vibration isolation effect of the mount system is helpful to improve the NVH performance of the whole vehicle. This paper takes the direct throttle disc type hydraulic resistance mounting as the research object and develops a lumped parameter model of the liquid resistance mount and analyzes the dynamic characteristics. Parameter identification and optimization are studied, and the vibration isolation mechanism and the influence of main components on its dynamic characteristics are analyzed. In addition, the multi-objective optimization of the dynamic characteristics of the liquid-resistance mount is given. More ideal design parameters are obtained in order to provide a design method for the design and development of the same kind of mount. The main research contents are as follows: 1, according to the vibration isolation requirements of the powertrain mount system. The lumped parameter model of liquid resistive suspension is established, and the nonlinearity of liquid flow in the assembly is analyzed. The direct throttle type liquid resistive mount is taken as the research object. The dynamic characteristics of rubber main spring and complete direct throttle plate suspension were tested by using dynamic stiffness and hysteresis angle as the evaluation index of the dynamic characteristics of liquid resistance mount. The effects of different excitation amplitudes and different excitation frequencies on the dynamic characteristics of hydraulic resistive suspension and rubber main spring were studied. According to the experimental results of the dynamic characteristics of the liquid-resistive mount, the parameter values of lumped parameter model could be obtained. For the next step to verify the accuracy of the liquid suspension finite element method parameter identification provides the basis. 3, establish three-dimensional and finite element model. The dynamic characteristics of the simulation are obtained by liquid-solid coupling finite element analysis and compared with the experimental results to verify the rationality of the simulation model. The parameters of the lumped parameter model are identified by finite element method, and the predicted values of the physical model corresponding to the lumped parameter model are obtained, and the results are compared with those obtained by the experimental method. It provides a research method for structural and material parameter design and suspension performance prediction of the following optimization results. Using genetic algorithm, the stiffness and damping of the rubber main spring element and the volume stiffness of the throttle chamber in the inner cavity are adopted. The length and cross-sectional area of the inertial channel are the design variables. The peak values of the dynamic stiffness and damping coefficient and the frequency value of the dynamic stiffness and damping are taken as the design variables. The stable value of the time-dynamic stiffness and damping coefficient is regarded as the optimization objective, and the multi-objective optimization solution of the liquid resistance suspension is carried out. The structure and material parameters were designed and the performance was forecasted by liquid-solid coupling finite element simulation analysis. Compared with the original value, the optimized hydrostatic suspension vibration absorption performance can meet the needs of vibration isolation of the suspension system.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U464.13

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本文編號：1395782