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动力总成悬置和支架的动力学特性及其对动力总成高频噪声的影响（二）一、动力总成悬置和支架系统的定义单个安装位置的安装和支架系统由车身结构、车身侧支架、安装结构、安装弹性元件、安装嵌件、动力总成侧支架和动力总成支撑结构组成。
在高频时，每一种都能在噪声传递中发挥重要作用。
图1显示了动力总成安装和支架系统的配置示例。
并在下文中对每一部件作用进行介绍。
图1 动力总成悬置和支架示例动力总成侧结构（PowertrainSupport Structure）它的作用是充当动力总成侧支架(Powetrain-Side Bracket)的支撑结构。
这意味着它还将定义传输到支架的动力学。
因此，这是非常重要的零件，这是一个非常刚性的结构，此结构对Powertrain-Side Bracket动态性能影响较大，必须将刚度做的很大。
动力总成侧支架（PowertrainSide Structure）将动力总成结构连接到悬置的内插件。
支架的动态特性影响悬置子系统高频隔振性能，因为支架共振时，动力总成位移通常会放大，支架的共振会对NVH性能产生较大影响。
内芯(Mount Insert)通常是一个金属芯，由悬置的弹性元件包围和粘合。
这用于将悬置固定到动力总成侧托架上，然后将橡胶粘合到嵌件上。
插入件通常用螺栓固定或紧密地安装在动力总成支架上，事实上，它成为支架的一部分，用于系统分析。
悬置弹性元件(Mount Elastomeric )本文所说的悬置弹性元件(Mount Elastomeric )是指悬置结构所包裹的隔振阻尼材料。
这可以是一种橡胶，一种合成橡胶化合物。
或是充满液体的橡胶。
采用液压悬置，以提高低频时的阻尼。
每种类型的弹性元件都有其基于弹性和阻尼特性的复杂动态刚度函数。
需要考虑悬置结构导致的高频动态硬化问题（见图2）。
图2 三代液压悬置动态硬化频率的比较车身侧支架(Body-Side Bracket/Mount Structure)车身侧支架(Body-Side Bracket/Mount Structure)是焊接或螺栓连接到车身并将悬置结构连接到车身结构的支架。
动力总成悬置支架振动噪声设计NVH Design of Powertrain Mount Bracket辛雨火进梁耕龙(北京汽车新能源汽车有限公司北京 102606)摘要：动力总成悬置支架振动噪声设计关系到整车振动噪声，它是动力总成悬置系统设计的必要部分。
本文介绍了悬置支架振动噪声设计方法，包括结构设计，模态设计，静刚度与动刚度设计等。
通过案例，分析了悬置支架结构与悬置布置、悬置解耦结果的关系；悬置支架的模态分析、设计要求；悬置支架的静刚度设计方法及要求；悬置支架的动刚度设计及判断依据等。
在悬置支架模态计算、静刚度和动刚度计算中，使用HyperMesh软件进行几何处理，网格划分，使用HyperView或HyperGraph进行结果显示，可以大大提高悬置支架振动噪声设计的效率。
关键词：模态静刚度动刚度 HyperWorksAbstract: NVH design of powertrain mount bracket is very important, and it is a necessarypart of powertrain mount system design. It consists of structure design, modal design, stiffness design, point mobility design, etc. Structure design relates to mount arrangement and optimization of mount decoupling ratio. Modal of mount bracket is designed to prevent resonance. Stiffness is designed for vibration isolation efficiency of the mount system. Point mobility is essential for isolation of vibration of every frequency. When we calculate the modal, stiffness, point mobility of the mount bracket, HyperMesh software can help us in the geometry cleaning and the meshing, HyperView and HyperGraph software can help us display the result. Using HyperWorks software can greatly improve the design efficiency.Key words: modal, stiffness, point mobility, HyperWorks1 引言悬置系统是指动力总成(包括发动机、离合器及变速器等)与车架或车身之间的弹性连接系统，该系统的好坏直接关系到发动机与车体之间的振动传递，影响整车的振动噪声性能。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车动力总成悬置系统的性能逐渐成为影响汽车舒适性和稳定性的关键因素。
本文旨在分析汽车动力总成悬置系统的振动问题，并提出相应的优化设计方案，以提高汽车的驾驶体验和性能。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是连接发动机、变速器和底盘的重要部分，其主要作用是减少振动和噪声的传递，提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性。
该系统通常由发动机悬置、变速器悬置和副车架等组成。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的运转和道路的不平度。
发动机运转时产生的振动会通过悬置系统传递到车身和底盘，而道路不平度则会导致整个动力总成系统的振动。
2. 振动影响分析动力总成悬置系统的振动会对汽车的乘坐舒适性、行驶稳定性和发动机性能产生不良影响。
长期振动还可能导致悬置系统零部件的疲劳损坏，增加维修成本。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 材料选择优化优化材料选择是提高动力总成悬置系统性能的有效途径。
采用高强度、轻量化的材料，如铝合金、复合材料等，可以降低系统质量，提高系统的刚度和减振性能。
2. 结构优化设计结构优化设计是解决动力总成悬置系统振动问题的关键。
通过改进悬置系统的结构布局、增加减振元件和优化阻尼特性等措施，可以有效地减少振动和噪声的传递。
例如，采用多级减振结构，使系统在不同频率下的减振效果更加明显。
3. 智能控制技术应用智能控制技术如主动或半主动悬置系统，可以通过传感器实时监测系统的振动状态，并自动调整控制参数，以实现更好的减振效果。
这种技术可以提高系统的自适应能力和性能稳定性。
五、实例分析以某款汽车的动力总成悬置系统为例，通过对其振动问题进行详细分析，发现主要问题在于发动机运转时产生的振动过大。
针对这一问题，我们采用了上述的优化设计方案，包括采用高强度铝合金材料、优化结构布局和增加减振元件等措施。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车的性能和舒适性要求日益提高。
汽车动力总成悬置系统作为汽车的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到整车的振动噪声水平以及乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并进行优化设计，对于提高汽车的整体性能具有重要意义。
本文将针对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并提出相应的优化设计方案。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统是指将发动机、变速器等动力总成与车身进行连接的装置，其作用是减小动力总成产生的振动和噪声对整车的影响。
该系统主要由橡胶支座、液压支座、金属支座等组成，通过这些支座将动力总成的振动和冲击传递给车身，并起到减振、降噪的作用。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机工作时产生的激励力，包括往复运动产生的惯性力和旋转运动产生的扭矩。
此外，路面不平、轮胎非线性等因素也会对系统产生一定的振动影响。
2. 振动传递路径动力总成的振动通过悬置系统传递到车身，再传递到车内乘客。
传递路径主要包括橡胶支座、液压支座等部件的弹性变形以及金属支座的刚度传递。
3. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析，可采用实验分析和数值分析两种方法。
实验分析主要通过实车测试和台架试验获取数据；数值分析则通过建立动力学模型，运用有限元等方法进行仿真分析。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统优化设计的目标是在保证动力总成正常工作的前提下，降低整车的振动噪声水平，提高乘坐舒适性。
同时，还需考虑系统的耐久性、可靠性以及制造成本等因素。
2. 优化设计方案（1）材料选择：选用高弹性、高阻尼的材料制作橡胶支座，以提高系统的减振性能。
同时，根据实际需要，可考虑在部分支座中加入液压减振元件，进一步提高减振效果。
（2）结构优化：对悬置系统的结构进行优化设计，如调整支座的布置位置、改变支座的刚度等，以改变振动的传递路径和传递速度，从而达到降低整车振动噪声的目的。
悬置轴载系统鲁棒性对动力传动系统噪音的影响摘要为降低车辆隐患，探索现代车辆及其它车辆的NVH，这些隐患之一就是动力传动系统的噪音。
以各种方式产生的动力传动系统噪音在保修中是客户主要投诉之一。
这主要由动力传动系统在传动路径下的颠簸所导致，噪音变化与传动路径对路面颠簸敏感度的变化趋向上保持一致。
这种变化的一个关键原因是悬置轴支架本身。
本文解释了悬置轴载系统鲁棒性如何减少动力传动系统的噪音及与噪音变化的关系。
引言全轮驱动(AWD)汽车越来越受欢迎,尤其是在汽车和小型SUV(运动型多功能车)中全轮驱动系统的使用越来越频繁。
在这个全轮驱动快速增长的市场下以及客户对噪音敏感意识的增加下，公开全轮驱动车辆的NVH数据对汽车制造商来说将是个挑战(原因在于目前客户不能区分前轮驱动和全轮驱动车辆噪音区别)。
基于动力传动系统构造，颠簸带来的噪音可变性在车辆所有性能中对于客户来说越来越是一个格外的信号来源。
图1显示为p相图巡航摩擦性能。
它包括输入信号、信号变化源、输出信号和错误状态、噪音因素和控制因素。
颠簸是输入信号。
轴刚度是控制因素之一。
动力传动系统不平衡和车辆对动力传动系统对颠簸的敏感性是两个主要贡献者,直接影响客户的噪音水平。
在拥有独立后悬挂装置车辆中的动力传动系统噪音产生原因中，轴支架刚度是一个关键控制因素。
模拟方法可用来预测后桥齿轮噪声及高频噪音问题。
供应商有不同的工具来预测齿轮噪音和转矩性能。
涉及刚性车轴设计及其摩擦系数的文献中找到这类研究。
然而,很少发现独立后悬挂装置的轴系统设计的信息。
最原始设备制造商(OEM)依靠实验工具调查独立后悬挂装置的轴系统噪音的相关问题。
一些最原始设备制造商设计后桥基于零辊设计[2]。
当完整的转矩应用于后轴时,后轴将承担自己所有的反应负载。
此外,车轴转动必须最小化,以避免起飞的震动。
后桥装配系统的设计应该在计划前阶段完成。
这样做是由于可以优化其他属性,如包裹和成本。
一些悬置设计是可用的。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言汽车作为现代社会出行的重要工具，其舒适性和安全性已成为消费者选购车辆的重要考量因素。
动力总成悬置系统作为汽车的重要组成部分，其性能直接影响到整车的振动噪声水平及乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并进行优化设计，对于提升汽车性能具有重要意义。
本文将就汽车动力总成悬置系统的振动分析及优化设计进行探讨。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、变速箱、传动系统等组成，其作用是将发动机产生的动力传递至车轮，同时起到减震、降噪、提高乘坐舒适性的作用。
该系统的性能直接影响到整车的运行平稳性和乘坐舒适性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的燃烧、气缸内的工作过程、燃油的喷入以及各种力的相互作用等因素。
此外，路面不平、车身结构等因素也会对系统产生一定的振动影响。
2. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析，可采用理论分析、仿真分析和实车测试等方法。
理论分析主要依据动力学原理和弹性力学原理对系统进行建模和分析；仿真分析则通过建立系统的有限元模型，对系统进行动力学仿真分析；实车测试则是通过在真实环境下对车辆进行测试，获取系统的振动数据。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统的优化设计目标主要包括降低系统振动、提高乘坐舒适性、减少噪声等。
通过对系统进行优化设计，可提高整车的性能和品质。
2. 优化设计方法（1）材料选择：选用高强度、轻量化的材料，如铝合金、复合材料等，以降低系统重量，提高刚度和减震性能。
（2）结构优化：通过优化结构布局和刚度分配，使系统在受到外界力时能够快速恢复稳定状态，减少振动。
（3）主动控制技术：采用主动控制技术，如主动悬挂系统、电磁减震器等，对系统进行实时控制，以降低振动和噪声。
（4）仿真分析：利用仿真软件对系统进行动力学仿真分析，预测系统的振动性能，为优化设计提供依据。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言汽车动力总成悬置系统作为车辆动力传递与振动控制的关键部分，其性能的优劣直接关系到整车的驾驶舒适性和行驶稳定性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并进行相应的优化设计，是汽车工程领域研究的重要课题。
本文将深入探讨汽车动力总成悬置系统的振动问题，分析其成因，并针对现有问题提出优化设计方案。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、变速器、离合器等组成，通过悬置装置与车架相连。
其作用是支撑和固定动力总成，同时减少振动和噪声的传递，保证驾驶的舒适性和行驶的稳定性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统振动的主要原因是发动机运转时产生的激励力，包括燃烧力、惯性力和摩擦力等。
此外，道路不平、车辆行驶中的颠簸等也会对悬置系统产生振动。
2. 振动影响分析振动不仅会影响驾驶的舒适性，还会对车辆的行驶稳定性、零部件的寿命和车辆的噪音产生影响。
长期受到振动的零部件容易出现松动、磨损等问题，影响车辆的正常运行。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计针对汽车动力总成悬置系统的振动问题，本文提出以下优化设计方案：1. 材料选择优化选用高强度、轻量化的材料，如铝合金、高强度塑料等，以降低系统质量，提高其刚度和减振性能。
同时，采用阻尼材料，如橡胶等，以吸收振动能量，减少振动传递。
2. 结构优化设计对悬置系统的结构进行优化设计，如增加支撑点、改变支撑方式等，以提高系统的稳定性和减振性能。
同时，采用多级减振设计，使系统在不同频率下的减振效果更加明显。
3. 控制系统优化通过引入先进的控制系统，如液压控制系统、电子控制系统等，对悬置系统的振动进行实时监测和控制。
通过调整控制参数，使系统在不同工况下都能保持良好的减振性能。
五、结论通过对汽车动力总成悬置系统的振动分析，我们发现其产生的主要原因包括发动机运转产生的激励力和道路、行驶中的颠簸等外部因素。
动力总成悬置系统对车内振动和噪声影响研究
作者：赵媛媛田伟丛张兴
来源：《科学导报·学术》2019年第03期
摘要：影响汽车乘坐舒适性的两个重要指标为车内振动和噪声。
动力总成工作时产生的激励经过悬置系统，传递到车内，引起车内振动和噪声。
动力总成悬置系统是汽车重要的隔振系统之一。
本文主要介绍了悬置系统对整车NVH性能影响，车内噪声及振动产生，悬置系统分析及测试方法悬置系统优化等研究。
关键词：车内振动；车内噪声；悬置；优化
前言：
汽车动力总成悬置系统的好坏将直接影响到汽车乘坐舒适性，良好的动力总成悬置系统可以减少振动向驾驶室的传递，从而降低车内振动和噪声的产生，提高汽车的NVH性能。
动力总成悬置系统对车内振动和噪声的影响研究是汽车减振降噪研究的重要环节之一。
1概述
目前评价汽车乘坐舒适性的主要性能指标是NVH，它主要通过振动、噪声和声振粗糙度三方面来评价汽车的性能。
其中振动与噪声是最重要的两个指标。
驾驶室内的振动和噪声给乘客的感觉最直接。
振动和噪声不仅影响乘客的乘坐舒适性，造成驾驶员疲劳驾驶，还会影响驾驶员对汽车的操纵性和行驶平顺性等。
因此各大汽车企业和学者也逐渐将NVH性能的研究作为整车研究的重心之一。
动力总成通过弹性元件与车身连接的系统称为汽车的动力总成悬置系统，发动机工作时产生的周期性振动和路面产生的激振力，通过悬置系统和悬架系统传递到车身（车架），引起车内的振动和噪声，从而使驾驶员和乘客产生疲惫和不适。
2车内振动和噪声的产生
2.1动力总成振动引起车内振动和噪声
汽车怠速或低速行驶时，车内振动和噪声主要来源于动力总成，动力总成工作时产生的振动，经过悬置系统，传递到车身或车架，引起车身壁板振动，并向车内辐射噪声，从而产生车内振动和噪声；汽车高速行驶时，车内振动和噪声一部分来源于动力总成振动，另一部分来自于路面和外界环境的激励。
在有限元理论的基础上，通用汽车公司开始使用有限元分析软件NASTRAN 进行车内振动和噪声的研究，并取得了成功。
随后，ANSYS仿真软件依靠可靠高
和稳定性高等特点，被应用于噪声振动分析中。
近年来，车内振动和噪声的研究主要采用实验与信号处理技术结合的方法。
即通过试验的方法，使用声压计、振动加速度传感器等设备，进行车辆振动和噪声信号采集，利用信号处理方法，分析车内振动和噪声产生的原因。
主观评价法是最简单的车内振动和噪声研究方法，主要是依靠人的主观感受来评价车内振动和噪声的大小。
随着计算机科技和信号处理技术的发展，各种数值计算方法、实验与信号处理技术结合等研究方法应用到车内振动和噪声的研究中，这些研究方法大大降低了车内振动和噪声的产生，提高了汽车乘坐舒适性。
2.2车内振动的产生
汽车车内振动和噪声的大小给乘员的感受是最直接的。
车内振动主要由发动机工作时气缸的周期性运动产生的振动和各个系统工作时产生的振动经悬置元件传递到车身，引起车身振动，从而引起壁板振动，再传递到车内引起的振动，另一个是路面不平激励通过轮胎和悬架系统传递到车身，引起壁板振动，再传递到车内，引起车内振动怠速。
2.3车内噪声的产生
车内噪声主要来源于发动机振动噪声、车身车架振动噪声、各个系统工作噪声和风噪声等。
按照传递方式的不同，车内噪声主要可分为两类：以发动机为主体的动力总成和各个机械系统工作时产生的振动，经过悬置元件的衰减传递到车身和车架，引起车身壁板的振动，路面不平激励和轮胎的不平衡力通过轮胎和悬置元件直接或间接的传递到车身，引起汽车内外部件的振动，并向驾驶室辐射噪声，称为结构噪声。
结构噪声一般产生在5-300Hz的低频段；发动机与各个机械系统在工作过程中辐射的噪声和外部噪声通过车身板件及门窗孔隙直接传入车内的噪声称为空气噪声。
车身结构密封的好坏将直接影响车内噪声的大小。
当汽车怠速或低速行驶时，发动机激励是车内噪声的主要来源。
当汽车高速行驶时，风激励噪声成分很大，特别是当车速达到100km/h时，风噪声对车内噪声的产生有很大的影响。
3动力总成悬置系统优化
3.1设计变量
由于实际限制，一般动力总成本身物理参数如质量、惯量等通常难以改变，支承位置和安装角度受到其他器件和空间的限制，也很难改变。
所以只以4个悬置元件的u向、v向、w向的刚度k=（kiu，kiv，kiw）（其中i=1，2，3，4）为设计变量，故共有12个设计变量。
3.2目标函数
3.2.1能量解耦
系统在作某阶固有频率振动时，振动占优方向所占的振动能量百分比Pil其值越大，系统解耦程度越高。
因此系统的能量解耦目标函数可确定为
式中，wi为第i阶频率的加权因子。
考虑到发动机的激励主要集中在垂直方向和绕曲轴旋转方向上，因此优化过程中将这两个方向的加权因子都取为5，其余取1。
3.2.2车内振动
根据优化前车内目标点振动情况，将工况下整个转速范围分为3个部分，每部分给予不同的加权因子，将车内所有目标点各方向振动平均水平综合在一起考虑，确定目标函数为
式中，r1、r2、r3、r4为车辆定置升速过程中所对应的转速，wj为对应于车内第j个目标点的加权因子。
考虑到车内驾乘人员对转向盘和座椅导轨振动主观感受明显，优化过程中将车内转向盘、主副驾座椅导轨这3个考察目标点的加权因子取为5，其余目标点取为2。
结合优化前实测目标点振动情况，将转速范围的前一段加权因子wf取为3，中间一段加权因子wm 取为2，后一段加权因子wb取为4。
3.3约束条件
根据隔振理论原理，悬置系统的最大固有频率必须小于发动机激振频率的根号2分之1，大于来自路面的激励频率。
另外，悬置刚度不能过小，否则会使动力总成位移过大，导致悬置剪切破坏，缩短悬置的使用寿命；也不能过大，过大会导致系统传递率降低，故悬置的刚度约束为ki，min≤ki≤ki，max（i=1，2，…）。
3.4算法运行参数
具体优化过程中取种群大小10，粒子大小12，目标函数个数2，最大迭代次数
nmax=60，学习因子c1=c2=2，最大粒子速度vmax=5。
惯性权重因子w的最大值wmax=0.9，最小值wmin=0.4，迭代计算过程中w（t）=wmax-（wmax-wmin）t/nmax。
3.5算法流程
将灰色关联度引入粒子群算法中，具体优化流程图如图所示。
（1）初始化粒子种群：给定种群规模m、学习因子c1、c2、惯性权重因子w、目标函数的个数和最大迭代次数。
（2）根据约束条件随机产生10个粒子的位置和速度。
（3）利用粒子群算法分别求出两个子目标函数的最优解，然后组成基准矢量序列。
（4）将粒子群位置代入目标函数，计算出目标函数值，将目标函数值组成目标矢量序列。
（5）利用给出的式子求出每个粒子形成的目标矢量的关联度，比较关联度的大小，将种群中关联度最大的作为全局极值，粒子飞行中最大关联度的作为个体极值。
（6）记录全局极值粒子对应的最优变量和最优值。
结束语：
车内振动和噪声是评价汽车乘坐舒适性的重要指标。
良好的动力总成悬置系统可以减少发动机振动向驾驶室的传递，从而降低车内振动和噪声的产生，提高汽车的舒适性。
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