【摘要】：隨著社會(huì)的發(fā)展,消費(fèi)者對(duì)于汽車品質(zhì)的要求愈加苛刻,良好的NVH性能也就顯得愈加重要。過(guò)多的振動(dòng)和噪聲不僅影響乘坐舒適性,還會(huì)分散駕駛員注意力,減少零部件的壽命,影響行駛安全性。發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)是整車振動(dòng)噪聲的重要來(lái)源。這一激勵(lì)經(jīng)由動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)傳遞到車架和車身,引起駕駛室內(nèi)的振動(dòng)和噪聲。為了減小傳遞到車架和車身的振動(dòng),動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的隔振性能顯得尤為重要。新興的主動(dòng)、半主動(dòng)液壓懸置具有十分優(yōu)越的隔振性能,但是成本較高。對(duì)于傳統(tǒng)的橡膠懸置和被動(dòng)式液壓懸置來(lái)說(shuō),元件合理的布置與參數(shù)匹配都能影響懸置系統(tǒng)的隔振性能,主要體現(xiàn)在固有頻率的分布是否合理以及解耦性能的優(yōu)劣。本文結(jié)合某國(guó)產(chǎn)輕型卡車的NVH性能正向開發(fā)項(xiàng)目,通過(guò)改變懸置元件的剛度和安裝角度,優(yōu)化了動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的解耦性能,并對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容如下所示:1.在理論準(zhǔn)備上,推導(dǎo)了發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理和懸置隔振的原理,闡述了動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的作用、布置要求以及布置方式。提出了解耦的概念,介紹了幾種主流的解耦方式。2.對(duì)動(dòng)力總成后懸置的V形支架進(jìn)行了錘擊試驗(yàn),得到了固有頻率和相應(yīng)的動(dòng)剛度,驗(yàn)證了其性能的可靠,簡(jiǎn)化了建模程序。對(duì)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)試驗(yàn),得到了六階模態(tài)的固有頻率和振型,作為后續(xù)工作中判斷模型準(zhǔn)確與否的依據(jù)。3.將動(dòng)力總成簡(jiǎn)化為空間六自由度剛體,忽略懸置元件的扭簧作用,建立動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的力學(xué)模型,推導(dǎo)出固有頻率和解耦率的具體計(jì)算公式,并用MATLAB進(jìn)行了計(jì)算。將計(jì)算得到的固有頻率和試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了力學(xué)模型的準(zhǔn)確性,計(jì)算得到的解耦率是可信的。4.以前、后懸置的三向剛度和安裝角度共8個(gè)參數(shù)為變量,應(yīng)用MATLAB中的優(yōu)化函數(shù)對(duì)懸置系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。在保證Bounce運(yùn)動(dòng)解耦率接近80%的前提下,使Roll運(yùn)動(dòng)解耦率超過(guò)了90%。5.在ADAMS中建立動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的模型,以仿真、試驗(yàn)和MATLAB計(jì)算得到的固有頻率相對(duì)比,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。通過(guò)怠速工況仿真分析,優(yōu)化后懸置的垂向響應(yīng)力有所減小,說(shuō)明優(yōu)化方案有效。6.依據(jù)優(yōu)化方案,對(duì)試驗(yàn)車進(jìn)行改造,測(cè)量改造前后試驗(yàn)車在怠速、勻速以及加速工況下的車內(nèi)噪聲水平。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,車輛改造后二階、四階頻率處噪聲峰值明顯下降,說(shuō)明本文提出的解耦理論和優(yōu)化方案有效。
[Abstract]:With the development of society, consumers are demanding for automobile quality, and good NVH performance is becoming more and more important. Excessive vibration and noise not only affect ride comfort, but also distract driver's attention, reduce the life of parts and affect driving safety. Engine vibration is an important source of vehicle vibration and noise. This excitation is transmitted to the frame and body through the powertrain mount system, which causes vibration and noise in the cab. In order to reduce the vibration transmitted to the frame and body, the vibration isolation performance of the powertrain mount system is particularly important. Emerging active, semi-active hydraulic mounting has excellent vibration isolation performance, but the cost is high. For the traditional rubber mounting and passive hydraulic mounting, the reasonable arrangement of the components and the matching of the parameters can affect the isolation performance of the mounting system, mainly reflected in whether the distribution of the natural frequency is reasonable and whether the decoupling performance is good or bad. In this paper, the decoupling performance of the powertrain mounting system is optimized by changing the stiffness and mounting angle of the mounting elements, and the optimization results are verified by combining the NVH performance forward development project of a domestic light truck. The main contents of the study are as follows: 1: 1. In theory preparation, the mechanism of engine vibration and the principle of mounting vibration isolation are deduced, and the function, arrangement requirement and layout mode of powertrain mount system are expounded. This paper puts forward the concept of decoupling, and introduces several main decoupling methods. The hammering test was carried out on the V-shaped bracket mounted after the powertrain, the natural frequency and the corresponding dynamic stiffness were obtained, the reliability of its performance was verified, and the modeling program was simplified. The natural frequency and mode shape of the sixth order mode are obtained by the modal test of the powertrain mount system, which is used as the basis for judging the model in the following work. The dynamic assembly is simplified as a rigid body with six degrees of freedom in space, and the torsion spring of the mounting element is ignored. The mechanical model of the mounting system of the assembly is established, and the concrete calculation formulas of natural frequency and decoupling rate are deduced and calculated by MATLAB. The accuracy of the mechanical model is verified by comparing the calculated natural frequency with the experimental results. The calculated decoupling rate is credible. 4. In the past, the three-way stiffness and installation angle of the rear mount were used as variables, and the optimization function in MATLAB was used to optimize the mounting system. On the premise that the decoupling rate of Bounce motion is close to 80%, the decoupling rate of Roll motion is more than 90. 5. The model of powertrain mount system is established in ADAMS, and the accuracy of the model is verified by comparing the natural frequency obtained by simulation, experiment and MATLAB calculation. Through the simulation analysis of idle condition, the vertical response force of the suspension is reduced after optimization, which shows that the optimized scheme is effective. 6. According to the optimization scheme, the test car was reformed to measure the noise level of the test car in idle speed, uniform speed and acceleration condition before and after the revamping. According to the experimental results, the noise peak at the second order and the fourth order frequency of the vehicle is obviously decreased after the vehicle is reformed, which shows that the decoupling theory and the optimization scheme proposed in this paper are effective.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464.13

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本文編號(hào)：2233265