本文關(guān)鍵詞：柔性支撐下的動(dòng)力總成懸置匹配研究

  更多相關(guān)文章： 動(dòng)力總成懸置系統(tǒng) 解耦 模型減縮 優(yōu)化 穩(wěn)健性

【摘要】：汽車運(yùn)行過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)是車輛最主要的振源之一。減小發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到車輛的激振是降低車輛振動(dòng)的重要途徑,是車輛NVH研究中廣泛而意義深遠(yuǎn)的話題。發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱剛性連接一體,統(tǒng)稱動(dòng)力總成。動(dòng)力總成占整車質(zhì)量比重較大,它通過懸置系統(tǒng)與車輛結(jié)構(gòu)相連,懸置系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)激振傳遞到車輛的重要通道,因此動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)對(duì)提升車輛行駛平順性和乘坐舒適性至關(guān)重要。本文研究對(duì)象是某商用車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)。首先論述了前人在動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)匹配研究的已有成果,分析國(guó)內(nèi)外動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化匹配中的特點(diǎn)和不足,在此基礎(chǔ)上引入減縮技術(shù)建立了包含柔性基礎(chǔ)的動(dòng)力總成懸置優(yōu)化模型。論文首先結(jié)合具體的研究車型,建立傳統(tǒng)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)六自由度數(shù)學(xué)模型。將六自由度模型與對(duì)應(yīng)的Adams多體模型進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了本文建立的六自由度懸置模型的正確性,為后續(xù)的研究提供基礎(chǔ)。對(duì)動(dòng)力總成系統(tǒng)從頻率、模態(tài)振型、運(yùn)動(dòng)能量分布、支座動(dòng)反力等角度進(jìn)行了特性研究。結(jié)果表明動(dòng)力總成原懸置系統(tǒng)在怠速工況難以起到隔振的作用;動(dòng)力總成運(yùn)動(dòng)能量在多個(gè)方向發(fā)生耦合;最重要的是懸置系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)反力具有放大作用。為改善上述狀況,以動(dòng)力總成受到的沿曲軸方向的反力最小為優(yōu)化目標(biāo),并約束系統(tǒng)主要振動(dòng)方向的能量解耦度,獲得最優(yōu)系統(tǒng)參數(shù)。優(yōu)化后的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)不僅能達(dá)到高度的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)能量解耦度,而且能明顯地減小發(fā)動(dòng)機(jī)激振力向車架傳遞。六自由度模型將車體視為絕對(duì)剛性,然而車輛結(jié)構(gòu)具有較大柔性。針對(duì)這一不足,引入車架結(jié)構(gòu)柔性,探索了柔性基礎(chǔ)下的動(dòng)力總成懸置建模、優(yōu)化方法。論文采用Guyan減縮方法對(duì)大規(guī)模的車架有限元模型進(jìn)行減縮,減縮后的模型較好的保留了原車架模型的柔性特性(模態(tài)頻率、振型等)。根據(jù)結(jié)構(gòu)間的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系,推導(dǎo)了包含剛性動(dòng)力總成、柔性車架、懸架等的動(dòng)力總成數(shù)學(xué)模型。該耦合模型不僅比六自由度模型呈現(xiàn)出更豐富的模態(tài)信息,而且較Adams柔性體模型具有運(yùn)算效率高的優(yōu)勢(shì)。將基于六自由度模型的優(yōu)化所得參數(shù)應(yīng)用于耦合模型,雖然可以提高動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)常用轉(zhuǎn)速區(qū)間的隔振性能,但是卻無法提高在怠速工況的系統(tǒng)隔振效果。論文最終以包含柔性車架的耦合模型為基礎(chǔ),對(duì)懸置系統(tǒng)進(jìn)行匹配優(yōu)化,獲得了良好的車輛隔振性能。在論文最后,對(duì)優(yōu)化模型的穩(wěn)健性進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示優(yōu)化模型具有良好的穩(wěn)健性。
【關(guān)鍵詞】：動(dòng)力總成懸置系統(tǒng) 解耦 模型減縮 優(yōu)化 穩(wěn)健性
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464.13
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 論文研究的背景和意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 懸置元件的研究進(jìn)展12-15
• 1.2.2 懸置系統(tǒng)隔振匹配研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 包含車架的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)匹配研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文研究的思路與主要內(nèi)容18-21
• 1.3.1 研究思路18-19
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)建模21-32
• 2.1 懸置元件動(dòng)力學(xué)建模21-24
• 2.1.1 橡膠元件彈性體定義21-22
• 2.1.2 橡膠塊動(dòng)力學(xué)模型的選取22-24
• 2.2 六自由度動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)模型的建立24-28
• 2.2.1 系統(tǒng)動(dòng)能25-26
• 2.2.2 系統(tǒng)勢(shì)能26-28
• 2.2.3 系統(tǒng)耗散能28
• 2.3 動(dòng)力總成激振力分析28-31
• 2.3.1 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿受力分析29-31
• 2.3.2 六缸發(fā)動(dòng)機(jī)激振力分析31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)振動(dòng)分析與優(yōu)化32-53
• 3.1 懸置系統(tǒng)基本參數(shù)測(cè)取32-33
• 3.1.1 動(dòng)力總成質(zhì)量與位置參數(shù)測(cè)量32-33
• 3.1.2 動(dòng)力總成慣性參數(shù)測(cè)量33
• 3.2 懸置系統(tǒng)固有特性計(jì)算與分析33-40
• 3.2.1 模態(tài)特性與能量分布計(jì)算34-37
• 3.2.2 系統(tǒng)交變響應(yīng)力計(jì)算37-40
• 3.3 懸置系統(tǒng)解耦理論40-43
• 3.3.1 打擊中心理論40-41
• 3.3.2 彈性中心解耦理論41-42
• 3.3.3 能量解耦法42-43
• 3.4 解耦率與動(dòng)反力結(jié)合的多目標(biāo)優(yōu)化43-52
• 3.4.1 六自由度模型匹配優(yōu)化設(shè)計(jì)44-47
• 3.4.2 優(yōu)化結(jié)果計(jì)算與分析47-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 包含柔性車架的懸置系統(tǒng)建模與分析53-74
• 4.1 基于減縮技術(shù)的柔性車架建模53-62
• 4.1.1 Guyan減縮理論53-54
• 4.1.2 車架模型處理及模型信息輸出54-59
• 4.1.3 柔性車架的減縮59-62
• 4.2 柔性車架與剛性動(dòng)力總成的耦合62-68
• 4.2.1 動(dòng)力總成動(dòng)力學(xué)方程63-64
• 4.2.2 懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程64-65
• 4.2.3 車架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程65-68
• 4.3 剛?cè)狁詈夏Ｐ蛣?dòng)力學(xué)特性驗(yàn)證與分析68-73
• 4.3.1 頻率及振型正確性驗(yàn)證68-70
• 4.3.2 時(shí)域驗(yàn)證與仿真70-73
• 4.4 本章小結(jié)73-74
• 第5章 柔性支撐下動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化與分析74-89
• 5.1 包含柔性車架的懸置系統(tǒng)特性分析74-78
• 5.1.1 包含柔性車架的懸置系統(tǒng)頻響分析74-76
• 5.1.2 六自由度模型匹配結(jié)果的有效性驗(yàn)證76-78
• 5.2 包含柔性車架的懸置系統(tǒng)優(yōu)化建模與仿真計(jì)算78-82
• 5.2.1 設(shè)計(jì)變量78-79
• 5.2.2 約束條件79
• 5.2.3 優(yōu)化目標(biāo)79
• 5.2.4 優(yōu)化結(jié)果的分析79-82
• 5.3 系統(tǒng)穩(wěn)健性計(jì)算與分析82-88
• 5.3.1 6sigma理論82-83
• 5.3.2 蒙特卡洛分析理論83-84
• 5.3.3 系統(tǒng)穩(wěn)健性分析84-88
• 5.4 本章小結(jié)88-89
• 總結(jié)與展望89-91
• 1.論文主要的研究工作及結(jié)論89
• 2.研究展望89-91
• 參考文獻(xiàn)91-94
• 致謝94

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2 嚴(yán)世榕;李智強(qiáng);;整車環(huán)境下動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)振動(dòng)特性研究[J];福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

3 武一民,劉劍,劉茜;客車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的研究[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2001年03期

4 方錫邦,陳樹勇,張文炬;轎車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振性能的仿真研究[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年02期

5 方錫邦,汪佳;轎車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)三維動(dòng)力學(xué)模型的建立及優(yōu)化[J];阜陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年02期

6 黃鼎友,吉向東;動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)建模及振動(dòng)仿真[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年03期

7 錢留華,唐新蓬,陳麗;載重車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振性能的仿真分析[J];現(xiàn)代機(jī)械;2005年01期

8 方錫邦,汪佳,楊祖昆,夏邦金;轎車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年02期

9 王顯會(huì);李守成;黃鵬程;徐彬;;轎車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化研究[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年01期

10 肖杰;雷雨成;湯滌軍;;基于能量法解耦的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];車用發(fā)動(dòng)機(jī);2006年03期

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1 趙登峰;;客車動(dòng)力總成懸置匹配研究[A];河南省汽車工程學(xué)會(huì)第二屆科研學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

2 趙登峰;;客車動(dòng)力總成懸置匹配研究[A];2005年中國(guó)客車學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

3 黃啟涌;;某轎車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振性能仿真研究[A];豪爵摩托獎(jiǎng)廣東省汽車行業(yè)第五期學(xué)術(shù)活動(dòng)論文匯編[C];2008年

4 王亮;門永新;朱貞英;王志亮;趙福全;;某乘用車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化及穩(wěn)健性分析[A];第七屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨2011全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2011年

5 鐘和輝;;動(dòng)力總成懸置研究[A];豪爵摩托獎(jiǎng)廣東省汽車行業(yè)第五期學(xué)術(shù)活動(dòng)論文匯編[C];2008年

6 王玨;李國(guó)鋒;于翠;李釗;;一種動(dòng)力總成懸置載荷測(cè)量和疲勞試驗(yàn)方法[A];面向未來的汽車與交通——2013中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集精選[C];2013年

7 黃慶;杜登惠;黃小飛;;動(dòng)力總成懸置支架的多工況拓?fù)鋬?yōu)化[A];結(jié)構(gòu)及多學(xué)科優(yōu)化工程應(yīng)用與理論研討會(huì)’2009（CSMO-2009）論文集[C];2009年

8 程小虎;張代勝;;基于遺傳算法的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化[A];第二十一屆全國(guó)振動(dòng)與噪聲高技術(shù)及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

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10 崔云霞;陳建;龍逢兵;;動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)仿真分析及懸置支架優(yōu)化[A];西南汽車信息：2013年第9期（總第330期）[C];2013年

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1 王芳;德爾福推出新型磁流變液動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2009年

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5 胡金芳;計(jì)及彈性基礎(chǔ)的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)特性分析與解耦研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

6 潘道遠(yuǎn);汽車動(dòng)力總成懸置動(dòng)態(tài)特性與控制方法研究[D];江蘇大學(xué);2014年

7 陳達(dá)亮;發(fā)動(dòng)機(jī)整車匹配中的振動(dòng)噪聲識(shí)別與控制研究[D];天津大學(xué);2008年

8 姜莞;商用車動(dòng)力總成懸置性能模擬與疲勞壽命預(yù)測(cè)研究[D];吉林大學(xué);2011年

9 付江華;輕型客車關(guān)鍵橡膠隔振件性能匹配研究[D];吉林大學(xué);2011年

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1 黃冬明;基于動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的車內(nèi)振動(dòng)控制研究[D];華南理工大學(xué);2011年

2 王耀華;動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)振動(dòng)特性分析[D];煙臺(tái)大學(xué);2013年

3 史振盛;裝載機(jī)減振分析及動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];山東大學(xué);2015年

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6 陳永瑞;基于Adams與Isight的輕卡動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];青島理工大學(xué);2015年

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9 韓yN;內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];中北大學(xué);2016年

10 顧夢(mèng)引;某車輛動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其軟件開發(fā)[D];北京理工大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：622229