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基于能量法解耦的动力总成悬置系统优化设计

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发动机动力总成悬置系统的解耦设计

发动机动力总成悬置系统的解耦设计

( 1)
2001 年船舶与海洋工程研究专集 ( 总第 143 期 )
由( 4) 式可得 : Lx H= J &
-1
系统总动能的百分比) ; E 2+ E 3 > 95% ( E 3 为绕 B轴转动的能量 ( 5) 占系统总动能的百分比) , 7 < f < 10 Hz ( f 为惯性力激起的模态 频率 ) , 设计变量的变化范围和其它模态频率 的合理范围。 5 应用实例 发动机类型: 四缸四冲程柴油机 主要激振力及激振力矩: 二阶惯性力和二阶 力矩 发动机( 包括变速箱 ) 参数如下 : 质量 : M = 595. 6 kg 转动惯量矩阵: J = 30. 15 0 - 8. 73
发动机动力总成悬置 系统的解耦设计 ) ) ) 袁
嵩
张维衡
张宗杰
振动时 , 则此强迫振动模态即为系统的一个固有 模态 , 该激振力 ( 矩) 是此固有模态的模态激振力, 因此它和其它固有模态正交。证明如下 : n 自由度系统有 n 个固有振形[ U 1 , ,, U n] 和 n 个固有频率 [ K 1 , ,, K n ] , 在简谐激振力 P( t ) = Pe iXt 的作用下 , 系统响应模态为 R ( X) , P 与R 均为 n 维向量。激振力向量 P 可按振形分解为 P= 响应模态为: R( X) = =
袁 嵩 张维衡 张宗杰
( 华中科技大学 , 武汉 430074) 摘 要 : 针对现行的发动机动力总成悬置系 统解耦设计方法的 不足 , 提出了一种 针对发动 机主要激振 力
( 矩 ) 进行解耦设计的改进方法。 关键词 : 发动机动力总成悬置系统 ; 解耦 ; 激振力 ( 矩 ) Abstract: This paper puts forword a improved method to make up the insufficiency of actual decoupling design for motor power assembly mounting system . Key words: Motor power assembly mounting system; Decouple; Vibration force ( moment)

动力总成--悬置系统振动解耦设计方法

动力总成--悬置系统振动解耦设计方法

第４１卷第４期２００５年４月机械工程学报ｖ０１．４１Ｎｏ．４ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡｐｒ．２００５动力总成一悬置系统振动解耦设计方法水吕振华范让林（清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京１０００８４）摘要：动力总成一悬置系统获得良好隔振性能的主要方法是最大限度地解除其多自由度振动耦合。

在论述动力总成关于曲轴坐标系、转矩轴坐标系和主惯性轴坐标系的振动解耦原理的基础上，进行了动力总成一悬置系统的弹性解耦特性分析，探讨了对于前、后悬置均采用ｖ形悬置组的振动系统易于达到的弹性解耦程度；提出了ｖ形悬置组布置设计的最小刚度比约束条件和悬置倾角的选择范围，完善了ｖ形悬置组的设计方法。

这些概念和设计方法拓展了动力总成一悬置系统的弹性解耦设计理论。

关键词：动力总成悬置系统振动解耦汽车中图分类号：ｕ４６１．１ＴＢｌ２３Ｏ前言以往复式内燃机为动力源的动力总成是车辆、船舶、动力机械等的主要振源之一。

动力总成的激励主要有较低转速时的转矩波动激励、较高转速时的往复不平衡惯性力激励（特别是四缸四冲程发动机），还有经过轮胎、悬架系统滤波之后的路面不平度激励。

动力总成的转矩波动激励作用在绕发动机曲轴的方向，不平衡惯性力激励作用在气缸中心线的方向，路面不平度激励在大多数情况下也作用在气缸中心线的方向。

最大限度地解除动力总成一悬置系统的多自由度振动耦合是使其具有良好隔振性能的基本方法。

鉴于动力总成所受激励及其作用方向的上述特点，解除动力总成一悬置系统的侧倾自由度、垂向自由度与其他自由度之间的弹性耦合就成为悬置系统设计的关键之一。

在论述汽车动力总成一悬置系统分别关于曲轴坐标系、转矩轴坐标系和主惯性轴坐标系的振动解耦问题与特点之后，进行系统的弹性解耦设计分析，深入探讨常用的Ｖ形悬置组的设计理论和方法，以利于实现Ｖ形悬置组的最优设计方案。

１动力总成一悬置系统的振动解耦在动力总成的悬置系统设计中，应尽可能解除动力总成刚体的６自由度之间的振动耦合，一方面便于减小可能激起共振响应的频带宽度，另一方面便于合理配置其固有振动频率，使激励频率远离共·国家教育部博士点科研基金资助项目（９８０００３２１）。

动力总成悬置系统最优化设计和匹配众力项目方案

动力总成悬置系统最优化设计和匹配众力项目方案

悬置的刚度越高有利于支撑动力总成，对整车的N&V不利。 悬置的刚度越低对整车的N&V有利，不利于动力总成的支撑。
减小 有利于N&V
悬置元件的 刚度
增大 有利于支撑
通过对悬置系统进行合理的匹配设计可以取得较好的综合结果，使得悬置系统的 在满足支撑动力总成的同时，最大限度的发挥悬置系统的N&V性能。
四、悬置系统的设计原则
四、悬置系统的设计原则
• 计算悬置系统是否耦合一般采用模态动能的百分比来表示。当悬置 系统作某阶主振动时，假设悬置系统的全部动能都分布在这六个方 向上。振动占优方向的振动能量所占的百分比就表示悬置系统该方 向的解耦程度。
（3.2）由不平衡的旋转质量和往复运动的质量所引起的惯性激振力和 力矩的激振频率。
对于直列四缸四冲程的发动机其激励的主频率可通过以下公式进行
计算：
f 2 Nn 60c
N 气缸数，n曲轴转数，c表示冲程数；对于四缸机其二阶频率为转 数的1/30 。三阶频率为转数的1/20 四阶频率为转数的1/15；三缸 机的主激励频率为1.5阶、四缸机的主激励频率为2阶、六缸机的主 激励频率为3阶
常见的结构：压缩式
剪切式
复合式
一、悬置系统的基本理论及典型结构
（5.2）液压悬置：为实现悬置低频高阻尼高刚度、高频(30250Hz,0.05-0.1mm)低阻尼低刚度以及解决橡胶悬置的高频硬化现 象而诞生。典型结构：
搅拌式
节流孔式
惯性流道式 惯性流道解耦盘（膜）式 液阻衬套式
一、悬置系统的基本理论及典型结构
6.悬置的试验： 三通道试验：
一、悬置系统的基本理论及典型结构
6.悬置的试验： 质量特性试验：
一、悬置系统的基本理论及典型结构

基于能量解耦的动力总成悬置系统优化研究

基于能量解耦的动力总成悬置系统优化研究
ｉｌｗ ｒｉ ｎｉｏ ｎ ｃｅｅａｉ ｓｏｓ ｕｖ ｂａ ｅ．ｈｎ口ｔ ｔ ｌｆｒ ｏ ｏｎｉｇｓｓ ｍ ｄｅ ｏｋｎ ｃ ｄｔ ｎ ｄａｃｌｒ ｏ ｒ ｐｎｅｃｒｅｉｏｔｎｄＴｅ ｅ ａｏｍｆｒ ｕｔ ｔ ｊ ｇｏ ｉ ａ ｔ ｎｅ ｓ ｉ ｓｐｔ ｍ ｎ ｙｅ
ｉ ｂ ｉ ｏｔｓ ｒ ，ｉ ｎｒｓｏ ｓ ｕ ｔ ｇｅｅ ｎｓｕ ｄ ｒ ｄｅｃｎ ｉｏ ，ｈｃ ｅｕｔ ｓ ａ ｅＣ ｒ一 《 ｓ ｕｌ ｔ ｅｔ ｉ ｆｉ ｅ ｎｅｏ ｍｏ ｎｉ ｌ ｔ ｂ ｏ ｐ ｆ ｎ ｍｅ ｔ ｎ ｅ ｌ ｏｄｔ ｎ ｗ ｉ ｒｓ ｌ ｈｌ ｂ Ｏ ｉ ｉ ｈ ｓ ｌ ｎ
欧 健 庞承 强 张 勇
（ 重庆理 工大学 重庆汽 车学院 ， 庆 ４０ ５ ） 重 ００４
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｐ ｉ ｚ ｔ ｎ ｏ ｏ ｒ ｔａ ｎ ｍｏ ｎ ｉｇ ｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｎ ｒ ｙ ｄ ｃ ｕ ｌ ｇ ｔ ｄ ｎｏ ｔ ｍｉａ ｉ ｆｐ ｗｅ － ｒ ｉ ｕ ｔ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｅ ｅ ｇ ｅ ｏ ｐ ｉ ｏ ｎ ｎ
ｐ ｗ ｒｔ ｔ ｏｎｉｇｓｓ ｍ ｗｔ ｔ ｎｓ ｏ ｏｎｉｇｃｍ ｏｅｔ ａ ｄｓ ｎｖ ｉ ｌ， ａｏａｌ ｍ ｔｈ ｉ ｏ ｅ—ｒ ｍ ｕｔ ｔ ， ｉ ｓｆｅｓｆ ｍ ｕｔ ｏ ｐ ｎｎｓｓ ｅｉ ａ ａ ｅｒｓ ｎ ｅ ａｃ— ａｎ ｎ ｙｅ ｈ ｉ ｆ ｎ ｇ ｒ ｂ ｅ ｂ ｉｇｏ ａｕａ ｅ ｕｎｙ∞ ｃｎｔ ｉｓｔｅｉｐｏｉｇｅｅｇ ｅｏｐｉｇｄｇｅ ｎｔｅｄｒｃｉ ｔ ｇ 《 ｎ ｎｔｒ ｆ ｑｅｃ ｆ ｌ ｒ ｏｓａｎ ， ｍ ｒｖｎ ｎｒｙｄｃｕｌ ｅｒｅｉ ｉ ｔｎｏ ａ ｉ ｒ ｈ ｎ ｈ ｅ ｏ ｆ ｃｎ
ＯＵ Ｊａ Ｐ ｉｎ， ＡＮＧ Ｃ ｅ ｇ ｑａ ｇ Ｚ ｈ ｎ － ｉｎ ， ＨＡＮＧ Ｙｏ ｇ ｎ

基于能量解耦法的动力总成悬置系统优化设计

基于能量解耦法的动力总成悬置系统优化设计
基 于能量解 耦法 的动力 总成悬 置系 统优化 设计
３ ５
文 章 编 号 ：０６ １５ （ ００ ０ － ３ －３ １０ —３ ５ ２ １ ）３０ ５０ ０
基 于 能 量 解 耦 法 的 动 力 总 成 悬 置 系统 优 化 设 计
沈 志 宏 ，郭 福 祥 ，方德 广 ，梁 天也 ，史 文 库
（． １ 南京依 维柯 汽 车有 限公 司 工程 部 ， 南京
摘
２０２ ；． １０ ８２ 汽车 动 态模拟 国家重点 实验 室 ， 长春
１０２ ） ３０５
要 ：以南 汽 ＩＥ Ｏ某轻型客车为例 ， ＶＣ 建立动力总成悬 置系统 的六 自由度动力学模 型 ， 根据能量解耦 法推
导 了有关公式 ， 对动力总成悬置参数进行优化设计 发动机
（ ．Ｅ ｇ ｅｒ ｇＤｖ ｉ ｆ ａ ｎ Ｖ Ｃ ｏｏ ｏ ｔ，Ｎ ｍｉ １０ ８ Ｃ ｉａ １ ｎ ｉ ｅ ｎ ｉ ｓ ｎｏ ｍｉｇＩ Ｅ Ｏ Ｍ ｔ Ｃ ．Ｌｄ ａ ｎ ２ ０ ２ ， ｈｎ ； ｎ ｉ ｉｏ Ｎ ｒ ｇ
２ ｔ ｅＫ ｙＬ ｂ ｒ ｏｙｏ ｕｏ ｂｌ Ｄ ｎｍ ｃｌ ｉ ｕａ ｏ ，Ｃ ａｇｈ ｎ１０ ２ ，Ｃ ｉａ ．Ｓａ ｅ ａ ｏａ ｒ ｆ ｔ ｔ ｔ Ａ ｍｏｉ ｙ ａ ｉａ Ｓｍ ｌ ｉ ｅ ｔ ｎ ｈｎ ｃ ｕ ０ ５ ｈｎ ） ３
Ｏ ｐ ｉ ａ ｓｇ ｆＰｏ ｒｒ ｉ ｏ ｔｎ ｙ ｔｍ ｔｍ ｌＤｅ ｉｎ ｏ ｗｅ ｔａ ｎ Ｍ ｕｎ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ
Ｂａ ｅ ｎ ｈｅ Ｔｈ ｏ ｙ ｏ ｅ ｇ ｃ ｕｐ ｉ ｇ ｓ ｄ ｏ ｔ ｅ ｒ ｆＥｎ ｒ ｙ Ｄｅ ｏ ｌｎ
Ｓ ＨＥＮ ｉｈ ｎ ， ＧＵＯ — ｉ ｎ ， ＦＡＮＧ — ａ ｇ ， Ｌ ＡＮＧ ｉ ｎ ｙ ，Ｓ ｎ ｋ Ｚｈ — ｏ ｇ Ｆｕ ｘ ａ ｇ Ｄｅｇｕ ｎ Ｉ Ｔａ —ｅ ＨＩ Ｗｅ — ｕ

基于多岛遗传算法汽车动力总成悬置解耦优化

基于多岛遗传算法汽车动力总成悬置解耦优化

1 引言
汽车的乘坐舒适性已经成为消费者所追求的生活品质之 一，受到越来越广泛的关注，动力总成悬置系统[1]的振动是影响汽 车振动的主要因素。目前，动力总成悬置系统中主要针对悬置刚 度参数、悬置安装位置以及悬置安装角度进行优化来达到解耦目 的，从而减小动力总成的振动传递。多数研究都是基于能量解耦 法，运用传统的优化算法（遍历法、复合形法、梯度法等）对汽车动 力总成悬置系统进行解耦优化，而传统的优化算法很难达到高效 率和高精度的要求，并且，汽车动力总成悬置系统本身具有复杂
的非线性关系，很难得到实际情况的最优解，导致结果的不可靠 性。虽然目前遗传算法已适应于各种工程环境下的问题，相比传 统优化算法，运算效率和精度得到较大提高和改善，但在很多工 程非线性问题中易出现局部解，难以得到最优解。
多岛遗传算法是一种特殊的遗传算法，其最大优势体现在 处理工程复杂非线性优化问题中，在传统遗传算法[10-11]的基础上， 将种群平均分为多个子群，该子群称为“岛屿”[2]，增加了种群的多 样性，各“岛屿”之间通过，能够更好地满足 工程条件下的刚度组合需求。
（School of Mechanic and Electronic Engineering，Gulin University of Electronic Technology，Guangxi Guilin 541004，China）
粤遭泽贼则葬糟贼：There are more and more attentions on the ride comfort ，whose main factor is the vibration of powertrain which is become a hotspot forscholars.The traditional optimization algorithm is difficult to meet engineering requirements of complex nonlinear relations of powertrain，and its speed is slow，and，difficult to get the optimal solution，so this research is the mainly based on the multi-island genetic algorithm to optimize the decoupling of a certain type of powertrain mounting system.First， analyzing the dynamics of the powertrain establish the corresponding dynamic model；then based on the theory of the energy decoupling to establish the MATLAB mathematical model with stiffness as the design variable，and，the frequency allocation as constraint conditions，the maximum decoupling rate as the objective function；finally，the Multi-island Genetic A lgorithm has used to decouple，through the comparison MATLAB and ADAMS. The optimization results show that the efficiency and accuracy of decoupling can be improved obviously，and the combination of stiffness can meet the actual requirements of the e ngine e ring. Key Words：Powertrain；Suspension Stiffness；Decoupling Optimization；Multi-island Genetic Algorithm

汽车动力总成悬置系统的解耦优化研究及应用

汽车动力总成悬置系统的解耦优化研究及应用孙永厚;李峤;刘夫云;伍建伟【摘要】汽车动力总成悬置系统(Powertrain Mounting System,简称PMS)的设计好坏直接影响整车的NVH(噪声、振动和声振粗糙度)性能.针对某企业新车型研发的实际需求,对悬置系统进行解耦优化设计.首先建立悬置系统模型,得到系统固有特性一般方程式;再以MATLAB为开发平台,运用能量法编写优化程序,对悬置软垫三个主轴方向的刚度、位置和角度(也称悬置倾角)均进行了优化;最后将优化前后结果进行对比分析,并通过ADAMS软件验证.由分析结果可知,经优化过的固有频率分布较为合理,系统在六个激励振动方向的解耦率、固有频率最大最小值、频率差均满足企业的高标准要求,对动力总成悬置系统的设计具有一定的参考价值.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】4页(P147-149,154)【关键词】动力总成;悬置系统;解耦优化;MATLAB;悬置刚度;位置和角度【作者】孙永厚;李峤;刘夫云;伍建伟【作者单位】桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林541004;桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林541004;桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林541004;桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TH16;TP301.6;U461.6汽车NVH性能的好坏很大程度上取决于动力总成悬置系统的设计是否合理［1］。

其设计方法主要是通过优化计算，适当选取悬置的刚度、位置和角度，使其固有频率分配合理，在达到解耦目标的同时，降低发动机的传递振动，进而获得良好的驾驶体验［2］。

当前，现存的解耦优化程序大多以悬置的各向刚度作为优化变量，并没有考虑悬置位置和角度的优化。

主要是因为：（1）加入悬置位置和角度会扩大变量的寻优范围，大大增加运算周期和难度。

（2）受汽车总体布局限制，动力总成悬置系统的悬置位置和角度能改变的范围十分有限。

基于能量解耦法的动力总成悬置系统优化设计


DOI 编码: 10 . 3969 / .j issn . 1006- 1355 . 2010 . 03 . 010
Opti m al D esign of Pow ertra inM ounting System B ased on the Theory of Energy D ecoupling
基于能量解耦法的动力总成悬置系统优化设计
文章编号 : 1006 1355( 2010) 03 0035 03
35
基于能量解耦法的动力总成悬置系统优化设计
沈志宏 , 工程部, 南京
摘
1 1 1 2 2
210028 ; 2 . 汽车动态模拟国家重点实验室 , 长春
图 1 动力总成悬置系统模型 F ig . 1 Eng ine m ount syste m m ode l
∀w
i= 1
6
i
( 100 . 0 - D IP ii )
( 4)
式中 w i 为对应于第 i 阶频率的加权因子。 2 . 2 系统固有频率的配置 从积极隔振的角度出发 , 应当控制动力总成所 产生的激励向车身传递 , 故应使系统的振动传递率 最小。 1 . Z 方向上固有频率的配置 从隔振的角度来说 , 当发动机在较高的转速范 围内工作时 , 发动机的二阶激振扭矩不再占主导地 位 , 而此时发动机垂向的二阶往复惯性力成为隔振 的主要对象。再考虑到动力总成 Z 向和
因而利用拉格朗日方程可推导系统的振动微分方程为考虑到橡胶阻尼甚小可忽略因而将式1简化为m系统的质量矩阵6x6对称阵系统的刚度矩阵6x6对称阵系统广义加速度及广义坐标矢量在测得发动机的重量重心位置转动惯量及橡胶块各个方向刚度的基础上利用空间自由刚体的动能势能与广义速度广义坐标的函数关系式可求得k矩阵的表达式进而用求特征值的算法可求得系统的6个固有频率及其相关振动

基于ADMAS动力总成悬置解耦优设计介绍PPT课件


200
40
100
22 91.125 92.453 87.434 92.573 89.197
98.5
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54 91.06 93.366 90.253 93.725 89.258 98.463
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130 90.294 93.507 87.069 93.771 91.788 98.62
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166 88.73 93.073 87.192 93.626 91.486 98.574
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38 88.247 93.878 87.156 90.768 89.741 98.577
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366 88.084 91.783 86.561 89.146 94.527 99.592
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382 87.003 91.542 86.493 90.839 94.366 99.577
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110 86.94 95.836 93.516 93.465 95.502 99.604
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490 86.914 91.972 88.182 92.12 95.952 99.593
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510 87.427 91.278 85.82 90.392 93.018 99.579
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238 87.287 95.813 93.889 94.725 95.967 99.604
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206 87.121 95.214 91.588 93.331 95.94 99.595

汽车动力总成悬置系统的振动解耦优化

汽车动力总成悬置系统的振动解耦优化
焕梅; 万平凡
【期刊名称】《《机械工业标准化与质量》》
【年(卷),期】2015(0)12
【摘要】汽车悬置系统设计的好坏直接影响到汽车的舒适性。

动力总成悬置系统的能量解耦方法成为设计悬置系统的重要方法。

基于能量法,人们设计了各种计算机程序,对提高优化效率有很大的帮助。

机械系统分析软件ADAMS中的ADAMS/View模块可以很方便地建立需要的动力学模型,ADAMS的振动分析求解器(Vibration)能够对各种振动状态进行计算,可以输出各模态的能量分布,非常适合对动力总成悬置系统的能量解耦分析。

再配合matllab计算软件,则可以对现有的悬置系统进行优化。

本文介绍了能量耦合方法的原理,并采用该原理,针对韩国现代H100车型的悬置系统进行了模拟仿真和优化。

【总页数】5页(P29-32,52)
【作者】焕梅; 万平凡
【作者单位】上海建桥学院; 山东五征集团有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.某客车动力总成悬置系统振动解耦优化设计 [J], 杜建国
2.汽车动力总成悬置系统的解耦优化研究及应用 [J], 孙永厚;李峤;刘夫云;伍建伟
3.汽车动力总成悬置系统振动解耦计算方法研究 [J], 李志强;陈树勋;韦齐峰
4.动力总成悬置系统振动分析与解耦优化 [J], 赵夕长;时培成
5.汽车动力总成悬置系统的解耦优化研究及应用 [J], 廖谢思磊
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及底盘 弹性 地连接 起来 ］减 小发 动机 工作 时 向汽 ，
车结构 传递 的振 动 ， 动 力 学 模 型 见 图 １ 其 。将 沿 发
及相 应 的模态频 率 ∞ 。
动 力总 成悬 置系 统 作 多 自由度耦 合 振动 时 ， 系 统 的动 能可 以表示 为
１
动机 曲轴并 指 向发 动机 前 端 的方 向定 义 为 ｚ轴 方
收 稿 日期 ：２０ 一ｌ０ ； 回 日期 ：２ ０ —５２ ０ ６Ｏ ５ 修 ０ ６０ —２
作者简介：肖 杰（ ９ ９ ， ， １ ７ 一）男 江西省泰 和县人 ， 在读博士 ， 主要研究方 向为振动与噪声控制
维普资讯
车
用
发
动
机
２０ ０ ６年第 ３ 期
向； 向发 动机 左Байду номын сангаас 的方 向定义 为 Ｙ轴 方 向 ； 向上 指 指
方 的方 向定义 为 轴 方 向 。悬 置 系统 的振 动微 分方
程则 可 以表 示 为
Ｔ一妻｛ ｝ ｛ 。 ｚ Ｌ ） Ｍ］
厶
（） ３
当 系统 作 第 阶模 态 振 动 时 ， 置 系 统 的 总动 悬
过巧妙 布 置弹性元 件 位置 和方 向来实 现 。按 照打 击 中心 理论 布置 的悬 置系统 在受 到 冲击 时 ， 、 前 后悬
置受 到 的冲击力 不 会 相互 影 响 到 对 方 ， 而 可 以获 从 得更好 的隔振效 果 。如果 悬置 系统 的弹性 中心 与动 力 总成重 心重合 ， 么 悬 置 系统 ６个 自由度 方 向 的 那 振动 可 以实现完 全解 耦 ， 由于受整 车布 置 的限制 ， 但 这种解 耦 方法很 难 实现 ； 若前 、 后悬 置 的弹性 中心位
系统 的振 动耦合会 造 成 振 幅 加 大 ， 动频 率 范 围扩 振
［ ｛ ＋ ［ ］ｚ ） ［ ｚ＝ ｛ （） Ｍ］ｚ ） ｃ ｛ ＋ Ｋ］ 厂 ）， （） １ 式 中 ， Ｍ］ Ｅ ３［ ［ ，ｃ ，Ｋ］分别 为悬 置 系统 的质量 矩 阵 、
阻尼 矩 阵和刚度 矩 阵 ， 为 ６ 均 Ｘ６的矩 阵 ； ｚ ， ｚ， ｚ ，
于动 力总 成 的扭 矩 轴 上 ， 可 以 实 现发 动 机 的 横 向 则
振 动 、 向振 动以及 绕 曲轴方 向的扭 转 振动解 耦 ， 垂 这 种解 耦方 法应 用最 为 广 泛 ， 用 于具 有 明确对 称 面 适 的 动力总 成悬置 的设 计 。当发 动 机缺少 明确 的对称 面时， 主惯 性轴 和 曲轴偏 离较 大 ， 通过 布置弹性 元件
维普资讯
第３ （ 期 总第 １３期） ６
２０ ０ ６年 ６月
车
用
发
动
机
Ｎｏ ３ Ｓ ｒａ Ｎｏ ３ ． （ ｅ ｉ Ｉ １ ） ６
ＶＥ Ｈ Ｉ ＣＬＥ ＥＮＧ Ｉ Ｅ Ｎ
Ｊｎ ２ ０ ｕ．０６
基 于能量法解耦的动力总成悬置系统优化设计
置 系统 的设计 。 。 。 ｊ
１ 能 量 法 解 耦
动 力总成 悬置 系统 的作 用是 将动 力总成 与 车身
［ ｛ ＋ ［ ｚ一 ｛ ｝， Ｍ］ ｚ ｝ Ｋ］ ０
（） ２
由式 （） 以得 到悬 置系统 的振型 矩 阵 ［ 一 ［ ， ２可 胡
，… ，
］（ 中 ， 是 模态 振 型 向量 ， 一１ ） 其 ｉ ～６ 以
肖 杰 ，雷 雨 成 ，汤 涤 军
（ ．同济 大 学 汽 车 学 院 。上 海 １ ２ ０９ ； 上 海 同济 同 捷 科技 股 份 有 限 公 司，上 海 ００２ ２ ２ １ ０） ０ ２ ６
摘 要 ： 过 建 立汽 车动 力 总成 悬置 系统 的 动 力 学模 型 ， 行 了 能 量 法解 耦 理 论 的推 导 ， 将该 方 法 应 用到 某客 通 进 并 车 动 力 总成 悬置 系统 的 改 进 中 ， 果表 明 ， 向 和 绕 发 动 机 曲 轴 转 动 方 向 的 振 动 和 其 他 自 由度 方 向 的 振 动 基 本 实 结 垂
展， 导致 悬 置 系统 的 隔 振性 能 降 低 ｒ 。现 代 汽 车 动 】 ］
力总成 悬 置系统设 计 都是朝 着部 分解 耦或 完全解 耦
的方 向发展 。悬 置 系统 的解 耦 方 法 有很 多 ， 以通 可
厂￡ （）分别 为悬 置系 统 的广义 位 移 向量 、 义 速度 向 广
量 、 义加速度 向量 以及广 义 激 振 力 ， 为 １ 广 均 ６的 Ｘ 矩阵， ｚ＝ ［ Ｙ ， ， ， ］ 。 ， ，
图 １ 动 力 总 成 悬 置 系 统 动 力 学 模 型
由于 弹性 元 件 的 阻尼 不 大 ， 微 振 幅作 用 下对 在
悬 置 系统 动态特 性 的影 响 很 小 ， 置 系统 振 动 微分 悬 方程 可 以简化成
实 现解耦 难度很 大 ， 可 以应 用 能 量 法解 耦 进 行悬 则
能为
的质心 位 置 为 ７ ． ｉ １ ． ４ ５Ｆｍ，０ １ｍｍ， ０ ６ｍｍ， 车 ｌ ９ ． 该
Ｔ ∞ 。 ）［ ｛ ｝， 一 ｛ ｒ Ｍ］
。 其 展开 式为
（） ４
动 力 总 成 采 用 ４４平 置 式 悬 置 ， 力 总 成 质 量 为 ， 动
１０ ７ｋ 。 性 参 数 分 别 为 Ｊ －６ ． ８ｋ ｍ。 ９ ｇ 惯 ＝ ３ ５ ｇ－ ， ， 一３ ２ ７３ ｋｇ ．ｍ。，Ｉ 一 ３ ９ ２ ｇ ．ｍ２，ｊ ： ７ ２ ． ５ｋ
现解耦 。
关键词 ：动力 总成；内燃机 ； 置系统 ；解耦 悬
中 图分 类 号 ： ４ ６ ＴＫ ０ 文献标志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ０ １２ ２ （０ ６ ０ —０ １ ３ １ ０ ２ ２ ２ ０ ）３０ ６ Ｏ
动 力总成 （ 括 发 动机 、 包 离合 器 和 变 速箱 ） 置 悬