本文關(guān)鍵詞：某型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板振動分析與控制

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【摘要】：汽車NVH性能在整車舒適性評價中是很重要的指標(biāo),轉(zhuǎn)向盤作為與駕駛員直接接觸的關(guān)鍵部件,其振動特性是整車舒適性評價的一個重要指標(biāo)。因此,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其相關(guān)的附件總成的NVH性能的研究與改善對整車舒適性的提高有很大意義。本文基于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板總成模型對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在發(fā)動機怠速以及隨機路面激勵下的振動特性進行了研究。首先,將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板總成三維模型導(dǎo)入有限元建模軟件HyperMesh中建立可供計算的有限元分析模型。然后在有限元分析模型的基礎(chǔ)上對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板進行了模態(tài)分析,得到其前8階模態(tài)參數(shù),并結(jié)合不同激勵源分析了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的振動特性,得出了要提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一階固有頻率的結(jié)論。接著又在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上進行了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板總成在發(fā)動機怠速激勵下的頻率響應(yīng)分析,為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動特性的評價提供了參考依據(jù)。其次,為提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一階固有頻率,先通過計算轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一階固有頻率和總質(zhì)量對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)支架厚度的靈敏度,確定對系統(tǒng)響應(yīng)比較敏感的部件,進而確定優(yōu)化問題的設(shè)計變量。然后在HyperStudy中以轉(zhuǎn)向系統(tǒng)支架厚度為設(shè)計變量,一階固有頻率和總質(zhì)量為響應(yīng)值進行了拉丁超立方試驗設(shè)計,得到了100組樣本點數(shù)據(jù)；然后通過Kriging方法建立了響應(yīng)值對設(shè)計變量的近似數(shù)學(xué)模型,經(jīng)驗證,模型的誤差很小,可以替代有限元模型進行優(yōu)化計算；最后使用多目標(biāo)遺傳算法進行了多目標(biāo)優(yōu)化,得到了一組Pareto最優(yōu)解,在提升了一階頻率的前提下保證了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總質(zhì)量增加不多。最后,運用Radioss求解器對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板總成進行了隨機響應(yīng)分析。文中將計算得到的B/C級路面加速度功率譜密度作為激勵輸入,然后在模態(tài)頻響分析的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進行了隨機響應(yīng)分析,得到了駕駛員兩個常握節(jié)點的垂向加速度功率譜密度曲線并計算出對應(yīng)的加速度均方根值；最后根據(jù)結(jié)果對轉(zhuǎn)向盤的振動舒適性進行了簡單評價。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 模態(tài)分析 頻響分析 優(yōu)化 隨機響應(yīng)分析
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.4
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• abstract9-17
• 第一章 緒論17-23
• 1.1 引言17-18
• 1.2 研究目的和意義18-19
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4 主要研究內(nèi)容22-23
• 第二章 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板有限元模型的建立23-31
• 2.1 有限元建模的基本理論23-24
• 2.1.1 有限元方法的基本思想23-24
• 2.1.2 有限元分析的求解過程24
• 2.2 建模軟件介紹24-26
• 2.2.1 HyperMesh簡介24-25
• 2.2.2 RADIOSS簡介25-26
• 2.3 建模過程26-30
• 2.3.1 模型導(dǎo)入與幾何清理26
• 2.3.2 單元材料屬性定義26-27
• 2.3.3 單元選用及網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn)27
• 2.3.4 連接方式的選擇27-29
• 2.3.5 網(wǎng)格質(zhì)量檢查29
• 2.3.6 有限元模型的建立29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板的模態(tài)分析和頻率響應(yīng)分析31-43
• 3.1 模態(tài)分析理論31-33
• 3.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板模態(tài)分析33-38
• 3.2.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板約束模型的建立33-35
• 3.2.2 模態(tài)分析35-38
• 3.3 頻率響應(yīng)分析理論38-40
• 3.3.1 直接頻率響應(yīng)分析39
• 3.3.2 模態(tài)頻率響應(yīng)分析理論39-40
• 3.4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板頻率響應(yīng)分析40-42
• 3.4.1 激勵的定義40-41
• 3.4.2 分析參數(shù)的定義41
• 3.4.3 計算結(jié)果41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 基于HYPERSTUDY的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計43-60
• 4.1 基本優(yōu)化知識43-45
• 4.1.1 Optistruct軟件介紹43
• 4.1.2 優(yōu)化流程43-44
• 4.1.3 靈敏度分析44-45
• 4.1.4 近似模型擬合45
• 4.2 轉(zhuǎn)向系各支架靈敏度分析45-49
• 4.2.1 優(yōu)化問題描述46-47
• 4.2.2 靈敏度分析結(jié)果47-49
• 4.3 轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計49-58
• 4.3.1 HyperStudy軟件介紹49
• 4.3.2 創(chuàng)建HyperStudy分析49-50
• 4.3.3 試驗設(shè)計50-53
• 4.3.4 Kriging近似模型的建立53-55
• 4.3.5 多目標(biāo)遺傳算法優(yōu)化55-58
• 4.4 優(yōu)化后轉(zhuǎn)向系頻率響應(yīng)分析58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第五章 隨機路面激勵下轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板振動特性分析60-70
• 5.1 隨機響應(yīng)分析基本理論60-61
• 5.2 隨機響應(yīng)分析過程61
• 5.3 定義隨機路面激勵61-66
• 5.3.1 空間頻率功率譜密度61-63
• 5.3.2 時間頻率功率譜密度63-65
• 5.3.3 B/C級路面不平度激勵65-66
• 5.4 B/C級路面激勵下系統(tǒng)響應(yīng)分析66-68
• 5.5 轉(zhuǎn)向盤振動分析結(jié)果評價68-69
• 5.6 本章小結(jié)69-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 總結(jié)70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況75

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2 王東升;;轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的三世人生[J];汽車觀察;2007年03期

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5 王磊;魏占芳;沈阿榮;譚俊良;;基于ANSYS Workbench對某越重型野車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的有限元分析[J];汽車實用技術(shù);2010年01期

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7 楊，

本文編號：666482