本文關鍵詞：商用車動力總成懸置系統(tǒng)匹配設計技術研究

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【摘要】：發(fā)動機是商用車主要的振動與噪聲源,是影響商用車NVH性能(五大性能之一)的重要因素。懸置系統(tǒng)NVH性能作為商用車NVH性能的重要組成部分。而商用車動力總成懸置系統(tǒng)合理NVH的匹配設計,不但可以改善商用車的隔振性能,而且能夠提高商用車的舒適性和零件、部件以及整車的耐久性,延長其壽命,同時也是解決商用車高速化和輕量化的發(fā)展瓶頸中的關鍵問題之所在。本文針對商用車懸置系統(tǒng)匹配設計技術研究展開了以下工作:(1)闡述了發(fā)動機最常見的幾種激振頻率,結合發(fā)動機運動工作特性,確立了懸置系統(tǒng)固有頻率的范圍;針對不同發(fā)動機,不同缸數(shù),其激勵力不同,文中對兩種典型四缸機和V型六缸機激勵載荷進行探討;并分析討論了懸置布置形式及其數(shù)目,以及總結了商用車懸置系統(tǒng)固有頻率合理匹配原則以及振動解耦理論,為下一步懸置系統(tǒng)模型建立和NVH性能匹配設計提供理論依據(jù)和基礎。(2)綜合懸置系統(tǒng)頻率合理匹配,解耦率以及支反力的動態(tài)響應的評價,針對某重卡四點懸置系統(tǒng),在ADAMS中建立動力學模型進行模態(tài)和解耦分析,并用MATLAB程序進行驗證。針對該懸置系統(tǒng)隔振性能不滿足設計要求,以剛度為設計變量,固有頻率和解耦率為約束條件,把解耦率作為目標函數(shù),以命令流的方式將Isight集成ADAMS進行匹配優(yōu)化和分析,優(yōu)化后系統(tǒng)NVH性能有了明顯改善。通過優(yōu)化前后懸置系統(tǒng)NVH性能(頻率和解耦率、動態(tài)支反力)對比,驗證了匹配設計的有效性。(3)由于懸置剛度易受橡膠材料、制造公差、硫化工藝的影響,探討了懸置參數(shù)剛度的波動對懸置系統(tǒng)NVH性能影響;根據(jù)6?穩(wěn)健性優(yōu)化理論,考慮到懸置(如材料、制造、加工、測量等)對系統(tǒng)NVH性能的影響,對(2)中優(yōu)化方案進行穩(wěn)健性分析,為了改善懸置系統(tǒng)NVH性能的穩(wěn)健性,以懸置剛度作為隨機正態(tài)分布變量,采用6?穩(wěn)健性方法進行優(yōu)化,優(yōu)化后明顯地改善了系統(tǒng)NVH性能的穩(wěn)健性,從而減小了系統(tǒng)的設計失效概率。(4)闡述了懸置非線性剛度曲線設計方法,并結合實際工程案例,針對某重卡六點懸置系統(tǒng)進行非線性剛度曲線設計,將設計曲線輸入ADAMS中并建立工況仿真模型,采用GM14116標準對動力總成質心位移和轉角進行了校核,滿足設計要求,并且獲取了懸置載荷和位移,為進一步用于校核動力總成布置提供參考,以及懸置支架的強度、懸置剛度以及疲勞分析提供依據(jù)。
【關鍵詞】：懸置 NVH 解耦率 穩(wěn)健性優(yōu)化 非線性剛度
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U464.13
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 懸置系統(tǒng)設計技術的國內外研究動態(tài)10-14
• 1.2.1 懸置元件10-13
• 1.2.2 懸置系統(tǒng)隔振技術的研究進展13-14
• 1.3 課題主要研究內容14-15
• 第2章 懸置系統(tǒng)設計理論基礎15-27
• 2.1 發(fā)動機激勵頻率15-17
• 2.1.1 點火頻率15-16
• 2.1.2 不平衡慣性力激勵頻率16
• 2.1.3 傳動軸不平衡質量激勵頻率16-17
• 2.2 發(fā)動機激勵17-20
• 2.2.1 直列四缸機激勵力18
• 2.2.2 V60°六缸發(fā)動機激勵力18-20
• 2.3 懸置布置20-22
• 2.3.1 懸置數(shù)目20-21
• 2.3.2 布置形式21-22
• 2.4 懸置系統(tǒng)設計原則及其方法22-26
• 2.4.1 固有頻率合理匹配22-25
• 2.4.2 懸置系統(tǒng)振動解耦理論25-26
• 2.5 本章小結26-27
• 第3章 動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設計27-39
• 3.1 懸置系統(tǒng)分析和評價27-32
• 3.1.1 懸置系統(tǒng)動力學模型分析27-29
• 3.1.2 懸置系統(tǒng)動力學仿真模型建立及其評價29-32
• 3.2 懸置系統(tǒng)NVH性能匹配設計32-34
• 3.2.1 設計變量和約束條件32-33
• 3.2.2 目標函數(shù)33-34
• 3.2.3 優(yōu)化結果34
• 3.3 優(yōu)化前后懸置系統(tǒng)NVH性能對比34-38
• 3.3.1 固有頻率和解耦分析對比34-36
• 3.3.2 怠速工況下懸置支反力動態(tài)響應對比分析36-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第4章 動力總成懸置系統(tǒng)穩(wěn)健性設計39-49
• 4.1 考慮懸置剛度波動對系統(tǒng)NVH性能影響39-41
• 4.2 6σ穩(wěn)健性優(yōu)化理論41-44
• 4.3 穩(wěn)健性分析44-46
• 4.4 穩(wěn)健性優(yōu)化設計46-48
• 4.5 本章小結48-49
• 第5章 動力總成懸置剛度非線性曲線設計49-63
• 5.1 懸置剛度非線性曲線設計方法49-51
• 5.2 計算實例51-62
• 5.2.1 懸置剛度非線性曲線設計51-57
• 5.2.2 動力總成質心位移校核57-58
• 5.2.3 動力總成懸置位移和載荷計算58-62
• 5.3 本章小結62-63
• 總結與展望63-65
• 參考文獻65-68
• 致謝68-69
• 附錄A 攻讀碩士學位期間取得的學術成果69
• 附錄B 攻讀碩士學位期間參與的主要項目69

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