本文關(guān)鍵詞：基于整車振動(dòng)控制的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

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【摘要】：汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)是指動(dòng)力總成與車架或車身之間的彈性連接系統(tǒng),包括動(dòng)力總成及各類型懸置元件,該系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)能夠有效改善車內(nèi)的振動(dòng)與噪聲性能。隨著汽車NVH(Noise,Vibration and Harshness,振動(dòng),噪聲及聲振粗糙度)性能要求的不斷提高,懸置系統(tǒng)在汽車NVH中的地位越來(lái)越突出。目前對(duì)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法大多基于對(duì)懸置子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,未考慮動(dòng)力總成的激振力、傳遞路徑和基于最終目標(biāo)(駕駛室內(nèi)的振動(dòng)和噪聲)的優(yōu)化,導(dǎo)致一些車型中出現(xiàn)了懸置系統(tǒng)與整車NVH性能匹配不佳的現(xiàn)象,尤其是近年來(lái)日益增多的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)車型。與四缸、六缸發(fā)動(dòng)機(jī)相比,三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡性較差,由發(fā)動(dòng)機(jī)引起的車內(nèi)振動(dòng)和噪聲較大。目前,基于整車振動(dòng)與噪聲控制的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方法研究尚屬起步階段,沒(méi)有統(tǒng)一且完善的設(shè)計(jì)流程和要求,因此,本文對(duì)基于整車振動(dòng)與噪聲控制的懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法展開(kāi)研究,以使整車NVH性能得到提升。本文的主要研究工作包括:1.建立了動(dòng)力總成激振力的識(shí)別和驗(yàn)證方法�；趯�(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法,對(duì)識(shí)別過(guò)程中的重要參數(shù),如動(dòng)力總成質(zhì)量參數(shù)、懸置安裝位置和剛度參數(shù)、懸置與動(dòng)力總成連接點(diǎn)的振動(dòng)加速度和相位進(jìn)行穩(wěn)健性計(jì)算,分析各參數(shù)對(duì)識(shí)別結(jié)果的影響。動(dòng)力總成激振力是計(jì)算車內(nèi)振動(dòng)與噪聲的輸入。2.建立了三缸發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與分析技術(shù)。以三缸發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,分析了曲柄連桿機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)慣性力和活塞組件的往復(fù)慣性力引起的發(fā)動(dòng)機(jī)激振力和激振力矩,并與四缸、六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的激振力和力矩進(jìn)行對(duì)比。詳細(xì)闡述了三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的各種平衡機(jī)構(gòu),計(jì)算并對(duì)比分析了采用不同平衡機(jī)構(gòu)和不同平衡方式時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的激振力及懸置的動(dòng)反力。提出了三缸發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)中對(duì)動(dòng)力總成固有頻率、能量分布及懸置傳遞力最小化的設(shè)計(jì)要求。以懸置靜剛度和安裝方位為設(shè)計(jì)變量,建立了三缸發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù),結(jié)合一計(jì)算實(shí)例給出了具有三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)中橡膠懸置與液阻懸置的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。3.考慮了懸置、懸架和車輪的剛度和阻尼,建立了由動(dòng)力總成、車身和非簧載質(zhì)量組成的13自由度汽車動(dòng)力學(xué)分析模型。計(jì)算分析了不同模型對(duì)動(dòng)力總成固有頻率、能量分布計(jì)算結(jié)果的影響。提出了整車振動(dòng)與噪聲控制的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,通過(guò)測(cè)試各懸置到駕駛室座椅滑槽振動(dòng)和車內(nèi)噪聲的傳遞函數(shù),測(cè)試或計(jì)算的各懸置與車身連接點(diǎn)的力,結(jié)合給出的車內(nèi)評(píng)價(jià)點(diǎn)振動(dòng)、座椅滑槽振動(dòng)和車內(nèi)噪聲的計(jì)算方法,建立了懸置剛度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。在路面的激勵(lì)下,基于車身評(píng)價(jià)點(diǎn)振動(dòng)控制的要求,給出了液阻懸置動(dòng)剛度和阻尼的確定原則與計(jì)算方法。
【關(guān)鍵詞】：整車振動(dòng)與噪聲控制 動(dòng)力總成懸置系統(tǒng) 三缸發(fā)動(dòng)機(jī) 懸置剛度和阻尼優(yōu)化 設(shè)計(jì)計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464.13
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 傳統(tǒng)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法研究14-18
• 1.1.1 懸置系統(tǒng)布置形式的研究14-16
• 1.1.2 動(dòng)力總成固有頻率和能量分布的設(shè)計(jì)方法16-17
• 1.1.3 動(dòng)力總成位移控制的設(shè)計(jì)方法17-18
• 1.2 基于整車振動(dòng)控制要求的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)研究18-22
• 1.2.1 動(dòng)力總成激振力的識(shí)別方法研究19-21
• 1.2.2 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21
• 1.2.3 基于整車振動(dòng)控制的懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-22
• 1.3 課題研究背景和意義22-24
• 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容24-26
• 第二章 動(dòng)力總成激振力的識(shí)別方法研究26-41
• 2.1 前言26-27
• 2.2 激振力識(shí)別方法27-28
• 2.2.1 直接法27-28
• 2.2.2 懸置變形法28
• 2.3 激振力識(shí)別結(jié)果28-35
• 2.3.1 已知參數(shù)28-31
• 2.3.2 穩(wěn)態(tài)工況下的激振力識(shí)別結(jié)果31-32
• 2.3.3 二擋WOT工況下的激振力識(shí)別結(jié)果32-35
• 2.4 激振力識(shí)別結(jié)果的穩(wěn)健性分析35-40
• 2.4.1 穩(wěn)健性分析方法35-36
• 2.4.2 主要參數(shù)的穩(wěn)健性分析36-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 第三章 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法研究41-70
• 3.1 前言41
• 3.2 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的激振力分析41-48
• 3.2.1 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的激振力42-46
• 3.2.2 四缸和六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的激振力46-48
• 3.3 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡方式48-57
• 3.3.1 曲軸平衡機(jī)構(gòu)48-50
• 3.3.2 一階平衡軸機(jī)構(gòu)50-52
• 3.3.3 二階平衡軸機(jī)構(gòu)52-55
• 3.3.4 缸體受到的不平衡慣性力總結(jié)55-57
• 3.4 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法57-60
• 3.4.1 懸置優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)的建立57-59
• 3.4.2 設(shè)計(jì)變量及約束條件59-60
• 3.5 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)優(yōu)化計(jì)算實(shí)例60-69
• 3.5.1 已知參數(shù)60-61
• 3.5.2 三種平衡情況下發(fā)動(dòng)機(jī)的激振力61-63
• 3.5.3 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果63-69
• 3.6 本章小結(jié)69-70
• 第四章 基于整車振動(dòng)控制要求的懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法70-92
• 4.1 引言70
• 4.2 基于整車振動(dòng)與噪聲控制的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求70-71
• 4.3 考慮懸置系統(tǒng)的汽車13自由度分析模型71-79
• 4.3.1 基本定義71-72
• 4.3.2 動(dòng)力總成的振動(dòng)方程72-74
• 4.3.3 車身的振動(dòng)方程74-77
• 4.3.4 非簧載質(zhì)量的振動(dòng)方程77-78
• 4.3.5 汽車13自由度動(dòng)力學(xué)分析模型78-79
• 4.4 懸置激振力引起車內(nèi)振動(dòng)和噪聲的計(jì)算79-81
• 4.4.1 車內(nèi)評(píng)價(jià)點(diǎn)振動(dòng)的計(jì)算79-80
• 4.4.2 車內(nèi)振動(dòng)和噪聲的計(jì)算80-81
• 4.5 基于整車振動(dòng)與噪聲控制要求的動(dòng)力總成懸置剛度和阻尼的計(jì)算81-84
• 4.5.1 懸置剛度優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)的建立81-83
• 4.5.2 設(shè)計(jì)變量及約束條件83-84
• 4.6 基于整車振動(dòng)與噪聲控制要求的懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例84-91
• 4.6.1 已知參數(shù)84-87
• 4.6.2 動(dòng)力總成剛體模態(tài)計(jì)算分析87-88
• 4.6.3 車內(nèi)振動(dòng)和噪聲的計(jì)算結(jié)果88-90
• 4.6.4 液阻懸置阻尼的計(jì)算90-91
• 4.7 本章小結(jié)91-92
• 總結(jié)與展望92-95
• 參考文獻(xiàn)95-104
• 攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果104-106
• 致謝106-107
• 附件107

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 余卓平;王建;張立軍;王欲峰;;燃料電池轎車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2009年07期

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本文編號(hào)：818464