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内饰车身振动传递函数性能试验分析胡苏楠;张代胜【摘要】针对某款MPV承载式车身振动传递函数的获取和处理,结合小波包分析给出VTF方法.首先,通过动态采集系统在频域范围获得加速度频率响应信号,接着通过利用DWPT小波包技术对频响信号进行滤波分层分解,并在考虑残余能量比例的情况下选取合适全局阀值进行压缩,最后,结合频城信号的相干函数曲线选取优势频率,并对比其频率响应函数峰值得到振动传递函数.结果表明,该方法为研究整车NVH性能提供了一定的参考.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2018(056)012【总页数】6页(P18-22,55)【关键词】振动传递函数;优势频率;NVH;小波包变换;相干函数【作者】胡苏楠;张代胜【作者单位】230009 安徽省合肥市合肥工业大学汽车与交通工程学院;230009 安徽省合肥市合肥工业大学汽车与交通工程学院【正文语种】中文【中图分类】U463.820 引言振动传递函数（Vibration transfer function，简称VTF）用来评价车身结构对振动的传递能力,车辆在行驶时,来自外界的振动激励通过车身悬置系统传递至驾驶室，进一步将振动传递到和驾驶员密切相关的方向盘和座椅。
本试验重点关注驾驶座椅和方向盘，通过对响应点处传递函数的获取，得到车身的振动传递函数，为后续的驾驶室响应点振动水平和车身NVH性能分析提供了依据。
本次试验和有限元分析的对象为内饰车身（Trimmed Body），内饰车身不同于白车身（Body in White）[1]，在白车身的基础上增加了完整的车门、转向系统、仪表盘、完备的座椅等内饰件，这些部件使得车身的非线性因素增加。
在振动传递路径中，各部件的固有频率也存在耦合关系。
针对这些问题，文献[2]提出一种同时考虑车身的结构模态以及动力总成悬置系统等各传递环节的改善驾驶室振动特性的方法——BTP 方法。
文献[3]针对路面激振作用下的车内结构振动问题，运用试验和仿真的方法对路面和轮胎进行虚拟建模，获得准确的动态再进行分析优化。
基于RADIOSS的振动传递函数的NVH分析与优化张硕田亮徐仰汇北京汽车研究总院摘要：在本文中，将使用工程中的实际算例为基础，对NVH的优化设计流程加以描述。
在整车设计过程中，当整车车身结构进行改动后，其改动后的车型，必须满足NVH性能指标要求。
通过使用RADIOSS，对整备车身（Trimmed Body）进行振动传递函数（VTF）计算分析，找出超过NVH性能指标所规定的标准值的振动数值所对应的频率范围值，即改动后整备车身结构的薄弱点。
之后，对此频率值进行模态贡献量分析，以便找出引起振动值过大的具体模态频率。
然后，计算对应频率下的工作模态，从工作模态动画确定优化方法。
将优化后的模型，再次进行振动传递函数（VTF）计算，所得对应频率的振动值与之前的振动值做对比，以确定,优化方法的合理性。
关键词：振动传递函数，整备车身，优化，HyperWorks，RADIOSS1 前言在汽车工业高度发展的今天，消费者对汽车的乘坐舒适性和驾乘环境的要求越来越高，影响汽车乘坐和使用环境的重要性能— NVH(Noise & Vibration & Harshness)，作为重要的汽车性能指标和企业产品竞争指标，在当今汽车市场竞争中体现出越来越举足轻重的地位[3]。
作为整车性能开发，对于车内振动噪声最为关心的主要是低频振动和噪声。
从其产生的机理和原因可以看出：它与整车结构设计有很大的直接关系，它是在从零部件向整车的整合过程中带来的问题。
在设计阶段对汽车零部件的模态、强度和刚度进行准确的分析，是缩短产品开发时间的必要的步骤。
基于HyperWoks操作平台的CAE分析为汽车零部件设计提供了先进手段,通过对汽车3D模型的有限元分析，可以找到在设计阶段的问题。
这不但可以大大缩短汽车的研发时间，而且能够节约研发经费。
在本文中，我们将通过具体算例，介绍结构优化的过程。
通过对车身结构的优化，达到提高NVH性能的具体效果。
相对传递路径分析方法及其在轿车车身振动分析中的应用传递路径分析方法是一种用于分析振动传递路径的技术。
该方法以系统的振动响应为基础，利用数学模型和实验手段分析振动在结构中的传递路径，确定结构振动的主要传递途径和影响因素，从而制定有效的抑振措施。
在轿车车身振动分析中，传递路径分析方法可以用于确定振动传递及能量转换的主要途径，并找出影响车身振动的主要因素。
该方法可以通过一系列实验手段获取振动数据，建立相应的数学模型，然后利用模型进行传递路径分析，确定各个部件在振动传递中扮演的角色及其对振动的影响。
具体而言，该方法可分为以下几个步骤：1.制定实验方案：根据实际情况制定实验方案，包括实验对象、实验仪器、实验环境等。
2.获取振动数据：在实验中采集车身振动数据，包括加速度、速度等。
3.建立数学模型：根据采集到的振动数据，建立相应的数学模型，以便进行传递路径分析。
4.传递路径分析：利用建立的数学模型，进行传递路径分析，找出振动传递的主要途径和影响因素。
5.制定抑振措施：根据传递路径分析结果，制定相应的抑振措施，以减少车身振动。
传递路径分析方法在轿车车身振动分析中的应用具体表现为：1.确定振动传递途径：通过传递路径分析，确定车身振动的主要传递途径和影响因素，以便在设计和改进轿车结构时进行优化。
2.指导抑振措施：根据传递路径分析的结果，制定相应的抑振措施，如增加隔音材料、加强结构刚度等，以减少车身振动对车内空间和乘坐舒适度的影响。
总之，传递路径分析方法是一种有益的技术手段，在轿车车身振动分析中具有重要的应用价值。
它可以帮助设计和改进车身结构，提高车辆的乘坐舒适度和安全性。
同时，也可以指导抑振措施的制定和实施，为车辆的性能提升和市场竞争力提高奠定基础。
除了在车身振动分析中的应用，传递路径分析方法还可以在其他领域中得到应用，例如建筑结构、航空航天、轨道交通等。
在建筑结构设计中，传递路径分析可以用于分析建筑结构的振动传递路径和影响因素，制定相应的减振措施，提高建筑物的抗震性能和抑振能力。
《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。
基于RADIOSS的地铁车辆传递函数分析史志楠同济大学铁道与城市轨道交通研究院，上海，201804摘要：运用HyperWorks有限元软件建立某地铁车辆车体有限元模型，进行了传递函数分析，找到了车体侧墙的固有频率，为后续的车体优化和减振设计提供了依据。
结果表明侧墙中部可以适当提高刚度，提高舒适性；可以应用传递函数来预测车体局部的固有频率。
关键词：传递函数固有频率局部振动HyperWorks0 前沿旅客乘坐环境由轨道车辆车体直接提供，外界的振动也最终传至车体经由内装施加在乘客身上，影响乘客乘坐舒适性，因此除对悬挂合理设计外，车体本身也应具有良好的振动性能，以避免结构振动剧烈导致振动噪声，影响乘车舒适性，甚至造成某些部件疲劳破坏，危及列车行车安全。
随着大型通用计算机软件不断发展，设计人员更多的应用其快速、精确的特性进行车体设计和改进，缩短研制周期。
本文利用传递函数方法[1]对某型地铁列车车体结构进行传递函数分析，分析列车空调机组开启时车体侧墙振动剧烈的原因，避免了利用模态分析方法分析局部模态参数时由于边界条件的误差造成的结果不准确，研究结果将有助于确保车体承载结构、车体局部结构及其各子系统的模态频率不与吊挂设计设备及悬挂激励频率发生共振[2]，同时将计算得到的传递函数的结果与实际测得的机构传递函数的结果进行对比，对车体有限元模型进行修正，得到更贴近试验数据的车体模型，为以后的车体优化和减振做准备。
1传递函数分析的基本方程若对线性系统有一个激励或输入，则线性系统有一个响应或输出。
线性系统可以是单输入-单输出系统，也可以是多输入-多输出系统。
线性系统理论表明单输入-单输出系统激励和响应之间有着确定的关系。
若激励为一时域函数x(t)，响应为另一时域函数y( t)，线性系统内部也有一个时域函数，称为脉冲响应函数h(t ) 。
这三者之间存在着卷积的关系，即(1)对式( 1 ) 两边取傅里叶变换，根据卷积定理，有(2)式中、为激励函数x( t )和响应函数y(t)的傅氏变换为脉冲响应函数h( t )的傅氏变换，称为线性系统的传递函数或频率响应函数。
《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越来越高。
其中，汽车动力总成悬置系统的振动问题直接影响着汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计，成为当前汽车工程领域的研究热点。
本文将就汽车动力总成悬置系统的振动问题展开分析，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连接发动机和车架的重要部件，其主要作用是减少发动机振动对汽车乘坐空间的影响，提高汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性。
该系统通常由发动机悬置、橡胶支座、减震器等组成。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动来源分析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。
发动机的运转会产生周期性的激励力，使得发动机本身和整个动力总成产生振动。
而道路的不平则会使汽车产生颠簸，进一步传递到动力总成悬置系统，引起振动。
2. 振动传递路径分析振动通过发动机悬置、橡胶支座等传递到车架，再通过车架传递到车身。
在这个过程中，各个部件的刚度和阻尼特性对振动的传递和衰减起着重要作用。
3. 振动对汽车性能的影响振动会影响汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性。
长时间的振动会使乘客感到不适，甚至影响驾驶安全。
此外，振动还会对汽车的悬挂系统、转向系统等产生影响，降低汽车的整体性能。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 材料选择与结构优化在材料选择方面，可以采用高强度、轻量化的材料，如铝合金、复合材料等，以降低整个动力总成的重量，减少振动。
在结构方面，可以通过优化发动机悬置的结构、增加橡胶支座的刚度和阻尼等措施，提高整个系统的减振性能。
2. 动态性能分析通过建立动力总成悬置系统的有限元模型，进行动态性能分析。
根据分析结果，调整各部件的参数，如刚度、阻尼等，以优化系统的减振性能。
同时，还需考虑系统的频率响应特性，确保在各种工况下都能保持良好的减振效果。
基于LMS b的整车振动及声学响应分析邢玉涛李燕洪燕田冠男奇瑞汽车有限公司公用技术院CAE设计仿真和方法部摘要：本文介绍在整车开发过程中利用LMS b进行模态综合分析，计算整车模态及关键点传递函数，并在整车模态分析基础上结合试验测试结果预测分析地板、座椅导轨及方向盘的振动，利用LMS b声学模块计算车内驾驶员耳侧声压响应，为后期试验调校提供参考依据。
关键词：整车NVH；模态综合；振动噪声1.概述在现代汽车设计过程中，CAE分析起到越来越重要的作用，在汽车设计初期即可快速的取得结果，从而取代后期大量的试验，使得汽车设计周期大大缩短，降低研发成本。
而作为汽车性能重要指标的NVH在现代汽车市场中越来越受到人们的重视，也成为许多厂家核心竞争力的一部分，涉及车辆的振动噪声问题已经成为汽车技术领域的一个研究热点。
随着国内整机厂汽车CAE技术的成熟，利用CAE技术模拟汽车NVH问题已经不仅仅局限于零部件及子系统的模态，基于整车模型的整车振动和噪声响应的模拟预测技术也已经逐渐被掌握。
在设计的虚拟样机阶段即可预测振动噪声水平，以便及时的更改设计，达到可接受的振动噪声水平。
发动机是汽车主要的振动和噪声源。
发动机怠速时产生的振动与噪声水平是汽车用户对汽车NVH 性能的第一感觉。
本文运用LMS b 软件对由发动机怠速引起车内方向盘的振动及乘员耳旁的噪声分析进行方法研究。
2.整车模型的建立整车模型是一个复杂的系统，本文以目前公司正在研发的某款车型为例，构建整车模型。
所用整车模型节点有1,649,400个，单元有1,925,038个，包括Trimmedbody、前后悬、轮胎、动力总成及排气系统等。
由于模型庞大，直接建立整车模型进行模拟分析不但耗时巨大，而且不利于子系统模型的准确性判断。
因此，本文采用LMS.VirtualLab中的模态综合法进行计算，即先分系统计算模态，最后进行模态综合的方法分析整车振动和声学响应。
将整车模型分为Trimmedbody、前悬架、后悬架及动力总成和排气系统四个系统，其中转向系统包含在Trimmedbody中，以便转向杆与转向横拉杆之间MPC的建立。
《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越来越高。
其中，汽车动力总成悬置系统的振动问题直接影响着汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计显得尤为重要。
本文将重点探讨汽车动力总成悬置系统的振动分析方法及优化设计策略，以期为相关研究和应用提供参考。
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、变速器等动力总成部件与车身的重要装置，其主要作用是减少振动传递，提高乘坐舒适性和驾驶稳定性。
该系统通常由发动机悬置、变速器悬置、支撑架等组成。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动来源及传递路径汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的运转、路面不平引起的车身振动等。
这些振动通过发动机悬置、变速器悬置等传递到车身，进而影响乘坐舒适性和驾驶稳定性。
2. 振动分析方法（1）理论分析：通过建立动力学模型，分析系统在不同工况下的振动特性。
（2）实验分析：利用传感器、数据采集系统等设备，对实际车辆进行振动测试，获取振动数据。
（3）仿真分析：运用计算机仿真技术，对系统进行仿真分析，预测振动特性。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标优化设计的目标是在保证动力总成部件安全性的前提下，降低振动传递，提高乘坐舒适性和驾驶稳定性。
2. 优化策略（1）材料选择：选用高强度、轻质材料，降低系统质量，提高系统刚度。
（2）结构优化：通过优化悬置结构、支撑架结构等，降低振动传递。
例如，采用多级减震设计、橡胶减震垫等措施。
（3）动力学性能优化：通过理论分析和仿真分析，对系统动力学性能进行优化，提高乘坐舒适性和驾驶稳定性。
3. 优化设计流程（1）需求分析：明确设计目标，了解用户需求。
（2）方案设计：根据需求分析，提出多种设计方案。
（3）理论分析：运用动力学理论，对各方案进行理论分析。
（4）仿真分析：运用计算机仿真技术，对各方案进行仿真分析，预测振动特性。
《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对整车舒适性和耐久性的影响日益显著。
汽车动力总成悬置系统作为连接发动机和车身的重要部分，其振动特性的优劣直接关系到整车的运行平稳性和乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计显得尤为重要。
本文旨在探讨汽车动力总成悬置系统的振动分析方法及优化设计策略。
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、悬置支架、橡胶衬套、减震器等组成，其作用是支撑和固定发动机，减少发动机振动对整车的影响，保证车辆行驶的平稳性和乘坐的舒适性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动来源分析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路面传递的振动。
发动机的运转会引发振动和噪声，这些振动和噪声会通过悬置系统传递到整车。
此外，路面不平度等外界因素也会引起汽车的振动，进而影响到动力总成悬置系统的稳定性。
2. 振动传递路径分析汽车动力总成悬置系统的振动传递路径主要包括发动机与悬置支架之间的连接、悬置支架与车身之间的连接等。
在振动传递过程中，各部分之间的相互作用和影响会导致振动的传递和衰减过程复杂多变。
3. 振动特性分析针对汽车动力总成悬置系统的振动特性，可采用实验和仿真分析方法。
实验方法主要包括模态测试、频谱分析等，可获取系统在不同工况下的振动特性；仿真分析则可通过建立动力学模型，分析系统在不同参数下的振动响应。
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，可采取以下优化设计策略：1. 材料选择与结构优化选用高强度、低刚度的材料，如铝合金等，以减轻系统重量，提高系统刚度和减震性能。
同时，对系统结构进行优化设计，如改进悬置支架的结构布局、优化橡胶衬套的形状和硬度等。
2. 动力学参数优化通过仿真分析，调整系统动力学参数，如刚度、阻尼等，以改善系统的振动特性。
同时，根据实际工况和需求，合理匹配发动机与车身的连接方式，以降低整车的振动水平。
重型卡车驾驶室振动传递函数分析和优化杨志刚;邵林;李凯敏;邓超;刘顶平【摘要】According to the test and analyzing, vibration of the cab floor will cause the seat track vibrating,worsen the ride comfort, meanwhile,and produce noise, influence the performance of NVH. By analyzing the vibration of the cab floor,the response of transfer paths and the modal contribution was calculated,and a comparison with the test result was made. Base on the adjusted simulation model, the structure of the cab floor was optimized, and an improved case was delivered. The analysis of the improved structure showed that at idle speed, the peak of the acceleration signal was reduced by 3.1 dB, the performance of NVH was significantly improved.%试验测试和分析表明，驾驶室地板振动不仅会导致座椅振动，恶化驾乘舒适性，并且会产生噪声，影响车辆的NVH性能。
本文对驾驶室地板的振动进行了分析，计算了某重卡驾驶室地板的传递路径响应和模态贡献量，并与试验测试结果进行了对比。
基于经过校核的仿真模型，对驾驶室地板结构进行了优化，提供了改进方案。
《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已成为决定汽车乘坐舒适性和驾驶稳定性的关键因素之一。
然而，由于动力总成系统在运行过程中产生的振动和噪音，严重影响了汽车的性能和使用寿命。
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，具有重要的理论价值和实践意义。
本文将重点对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并探讨其优化设计的方法和措施。
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，是汽车的核心部件之一。
其作用是支撑和固定动力总成，减少振动和噪音的传递，保证汽车行驶的平稳性和舒适性。
然而，由于动力总成系统的复杂性和运行环境的多样性，使得其振动问题较为突出。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析（一）振动产生的原因汽车动力总成悬置系统振动产生的原因主要包括发动机的燃烧过程、变速器的齿轮啮合、离合器的接合与分离等。
此外，道路不平度、车辆行驶速度等因素也会对系统振动产生影响。
（二）振动分析的方法目前，常用的汽车动力总成悬置系统振动分析方法包括实验分析和仿真分析。
实验分析主要通过在真实环境下对系统进行测试，获取其振动数据；仿真分析则通过建立系统的数学模型，利用计算机软件进行模拟分析。
（三）振动的影响汽车动力总成悬置系统的振动会直接影响汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性。
同时，长时间的振动还会导致系统零部件的磨损和损坏，影响汽车的使用寿命。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计（一）优化设计的目标汽车动力总成悬置系统优化设计的目标主要包括提高汽车的乘坐舒适性和驾驶稳定性，延长汽车的使用寿命，降低噪音和振动等。
（二）优化设计的措施1. 改进材料：采用高强度、轻量化的材料，提高系统的刚度和减振性能。
2. 优化结构：通过改变系统的结构形式和参数，如增加橡胶减振器、调整悬置点的位置等，提高系统的减振效果。
3. 智能控制：利用现代控制技术，如主动悬挂系统、半主动悬挂系统等，实现对系统振动的主动控制。
传递函数在机械振动分析中的应用传递函数在机械振动分析中的应用传递函数在机械振动分析中是一个非常重要的工具。
机械振动分析是研究物体在振动过程中的运动规律和性质的科学，广泛应用于机械工程、结构工程、电子工程等领域。
传递函数可以帮助我们理解和分析振动系统的动态响应，从而优化系统设计和提高其性能。
首先，我们需要了解传递函数的定义和基本概念。
传递函数是一个复数函数，它描述了输入信号与输出信号之间的关系。
在机械振动分析中，输入信号可以是力、力矩或位移等，输出信号通常是振动系统的加速度、速度或位移等。
传递函数可以用数学方程表示，其中包含了系统的物理参数和结构特性。
其次，我们可以通过传递函数来分析振动系统的频率响应。
频率响应是指系统对不同频率输入信号的反应。
传递函数中的频率响应曲线可以帮助我们确定系统在不同频率下的振动幅值和相位。
这对于优化系统设计和选择合适的控制策略非常重要。
我们可以通过分析传递函数的零点和极点来确定系统的共振频率和阻尼比，从而避免系统的共振现象和不稳定性。
第三，传递函数还可以用于系统的模态分析。
模态分析是研究振动系统固有频率和振型的方法。
传递函数可以通过求解系统的特征方程来得到系统的固有频率和振型。
这对于了解系统的振动特性、识别系统的故障和预测系统的寿命非常有帮助。
我们可以通过改变传递函数中的物理参数来优化系统的固有频率和振型，从而提高系统的稳定性和性能。
最后，传递函数还可以用于设计和分析控制系统。
控制系统是为了抑制振动系统的振动而设计的系统。
传递函数可以描述控制器、传感器和执行器等组件之间的关系，帮助我们设计合适的控制器和选择合适的控制策略。
通过分析传递函数的稳定性和鲁棒性，我们可以评估控制系统的性能和稳定性，从而优化控制系统的设计和调节。
总之，传递函数在机械振动分析中具有广泛的应用。
它可以帮助我们理解和分析振动系统的动态响应，优化系统设计和提高系统性能。
通过传递函数的分析，我们可以预测系统的频率响应、模态特性和控制性能，从而指导系统的设计和优化。
《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。
汽车动力总成悬置系统负责支撑和固定发动机、变速器等重要部件，同时通过减震和隔振措施，减少振动对整车的影响。
然而，由于系统内部复杂的力学作用和外部环境的干扰，动力总成悬置系统常常面临振动问题。
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。
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、悬置元件、减震元件等组成。
其中，悬置元件负责支撑和固定动力总成，减震元件则通过吸收振动能量，减少振动对整车的影响。
该系统的性能直接影响到汽车的舒适性、稳定性和耐久性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析（一）振动来源及传递途径汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的燃烧过程、活塞往复运动、变速器齿轮的啮合等。
这些振动通过悬置元件传递到整车，对汽车的舒适性和稳定性产生影响。
此外，道路不平、风阻等因素也会对系统产生一定的振动影响。
（二）振动问题及影响汽车动力总成悬置系统的振动问题主要表现为：一是振动过大导致汽车舒适性降低；二是长期振动可能导致悬置元件和减震元件的损坏，影响系统的稳定性和耐久性。
此外，过大的振动还可能对汽车的动力性能和操控性能产生不良影响。
四、优化设计方案（一）优化材料选择为提高悬置元件和减震元件的刚度和耐久性，可选用高强度材料，如合金钢、高强度塑料等。
同时，为提高减震元件的吸震性能，可选用粘弹性材料或橡胶材料。
（二）改进结构设计针对系统内部的复杂力学作用，可对结构进行优化设计。
例如，采用多级减震设计，使系统在不同频率下的减震效果更加均匀；优化悬置元件的布局，使系统在承受振动时更加稳定；采用柔性连接设计，减少振动对整车的影响。
（三）引入智能控制技术为进一步提高系统的减震效果，可引入智能控制技术。
例如，通过传感器实时监测系统的振动情况，并根据实际情况调整减震元件的参数，使系统始终保持最佳的工作状态。
传递函数法解决排气系统挂钩的共振问题排气系统挂钩的共振问题是车辆使用中常见的问题。
当车辆在行驶过程中，发动机的脉动会通过排气管传递到挂钩上，形成振动，从而引起共振现象。
这种共振现象会导致挂钩产生大幅度的振动，影响车辆的稳定性和舒适性，甚至影响行驶安全，因此需要针对性地解决这个问题。
传递函数法是一种有效的解决振动问题的方法。
该方法是通过分析系统的结构和物理特性，建立系统的传递函数，从而得出系统的振动情况，从而采取相应的控制措施。
在解决排气系统挂钩共振问题时，采用传递函数法可以有效地分析系统振动特性，具体步骤如下：首先要对系统进行建模，包括挂钩、排气系统、车辆底盘等方面。
将系统的各个部分进行简化，确定各个部分的物理特性，从而可以建立系统的传递函数。
其次，需要进行实验测量，收集系统的振动信息。
通过振动传感器、加速度计等装置对挂钩的振动情况进行实时监测，记录下挂钩在不同转速下的振动幅值，建立起系统的实际振动特性曲线。
然后，将实际测量到的振动特性与理论建立的传递函数进行比较，得出传递函数参数的具体数值，使得传递函数可以准确地反映系统的实际振动情况。
最后，根据传递函数分析出的振动情况，采取相应的控制措施。
例如，可以采用阻尼器、减振器等装置对挂钩进行控制，降低挂钩的振动幅度，从而有效地解决系统的振动问题。
总之，传递函数法是解决排气系统挂钩共振问题的有效方法之一。
通过建立系统的传递函数，分析出系统的振动情况，可以针对性地采取控制措施，降低挂钩的振动幅度，从而保证车辆的稳定性和舒适性，提高行驶安全性。
传递函数法可以有效地评估系统的振动特性，并根据评估结果提供相应的控制措施。
这种方法不仅在汽车工程领域中有着广泛的应用，同时也被应用在其他领域，如航空航天、建筑和电子设计中。
在汽车工程领域中，传递函数法不仅可以用于解决排气系统挂钩的共振问题，还可以用于车辆底盘、悬挂系统、引擎和传动系统等方面的振动分析和控制。
例如，在车辆底盘和悬挂系统中，传递函数法可以帮助设计师确定有效的阻尼系数和减振器位置，以减轻车辆运行过程中产生的振动。
基于传递函数的整车定置振动分析
Analysis of Vehicle stationary vibration
based on transfer function
摘要：定置工况下汽车的振动是由发动机的各个激励经由传递路径抵达目标位置后叠加而成的。
基于该观点，本文提出了定置工况下整车振动的计算方法。
其中，应用有限元方法获取结构的传递函数，以发动机的激励为输入，通过载荷与传递函数的乘积得到响应量，将各响应叠加得到车内目标位置的总响应量。
本方法可有效地用于车辆的NVH性能开发中。
关键词: 传递函数、振动灵敏度、整车振动
Abstract: V ehicle vibration at stationary condition is excited by each of engine load, superimposed upon the target position through transfer paths. The numerical method for vehicle vibration response is introduced based on this theory. In the procedure, transfer functions are obtained by using finite element method, and the engine load is used as input. Each response is obtained by multiplying engine load with transfer function. They are then superimposed to obtain the total response. This method can be effectively used in the vehicle development of NVH performance.
Key words: Transfer Function; Vibration Sensitivity; Vehicle Vibration
1 概述
近年来，随着人们对乘坐舒适性要求的不断提高，驾驶室内的振动噪声问题越来越多地引起人们的重视。
方向盘、座椅及脚踏板等部件的振动与顾客的感受直接相关，是乘客能感受到的整车NVH性能的重要指标。
汽车内部振动和噪声现象，往往是由发动机、路面冲击等多个激励经由不同的传递路径抵达目标位置后叠加而成的。
本文主要研究定置工况下的车内振动，该工况下车内振动完全由发动机的激励而产生，响应点的振动与激励载荷及载荷传递路径的传递灵敏度成正比。
当转速为怠速时，通过对车身关键点的振动的计算分析，可预测车辆的怠速振动性能及有针对性地进行相关改进优化。
2 发动机的激励载荷
车辆行驶在平坦的路面上或怠速运转时，只有发动机本身是主要激振源．发动机激励可分为惯性激励和燃烧激励。
惯性激励包括X、Y、Z三个方向的惯性力及Tx、Ty、Tz三个惯性力矩及动力传动系统的不平衡力。
燃烧激励为气缸的燃烧力矩。
本文中只考虑了发动机的惯性力和燃烧力矩。
惯性力和惯性力矩的周期都是360o曲轴转角，燃烧压力则不同，其周期与发动机冲程形式有关，四冲程发动机的周期为720o曲轴转角。
对四冲程发动机，一般常将周期定为１转，也就是360o曲轴转角，因此产生了半阶振动频率0.5*ω。
发动机的惯性力可以
通过计算获得，燃烧力矩在测试获取燃烧压力后计算处理得到。
发动机的激励激发车身的振动，即在目标位置产生振动响应。
3 传递函数的基本理论及实现方法
粘性阻尼多自由度系统的平衡方程式为：
[]{}[]{}[]{}{}f x K x C x
M =++&&& 其中，[]M 、[]C 、[]K 、{})(t f 和{})(t x 分别为质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵、力向量和响应向量。
将这个时间域的矩阵方程进行拉氏变换，并且假设初始位移和初始速度为零，则得：
)}({)}(]){[][][(2s F s X K C s M s =++ 式中s 为拉氏变换因子
即：[]{}{})()()(s F s X s Z = 式中[])(s Z 为动刚度矩阵。
由传递函数矩阵[])(s H 的定义：{}[]{})()()(s F s H s X = 得：1
)]([)]([−=s Z s H
如对振动平衡方程进行傅氏变换，则可得频率响应函数)(ωH .对实际的振动系统来说，傅氏域内的频响函数)(ωH 和拉氏域内的传递函数)(s H 有着相同的信息，因此我们可用频响函数来代替传递函数.实际应用中，可以用有限元分析软件（如nastran）计算出发动机处单位载荷激励下的目标位置的频率响应函数，作为最后响应计算的灵敏度函数。
4 振动响应的理论计算
低频振动的响应值与激励力的大小成比例关系。
获得了发动机的激励载荷及传递路径的灵敏度函数后，可计算目标位置的响应量如下：
某转速某一阶次某方向的响应：
c i c i c n n i n n i n k e S e T e S e F R δχβα**6
1
+=∑= 6,2,1Λ=n
式中，k R 为某转速第k 阶激励产生的某方向的响应；n F 为发动机的激励载荷，n S 为与激励方向一致的响应灵敏度函数；c T 为燃烧力矩，c S 为其灵敏度函数。
在给定转速下，可依次求出每个阶次下上述每个方向激励在目标位置产生的响应值，然后可计算出每个阶次下响应的合成幅值，最后计算所有阶次的响应量总和。
响应的求和公式为：
）∑==N
k k all R SQRT R 5
.02
( ΛΛN k 5.1,1,5.0=
式中，k 为阶次，k R 为第k 阶激励的响应幅值，N 为计算截取的阶次。
5 编程实现及实际应用
响应计算可用VB、VC 等相关编程语言编写，也可以用VBA 语言编写EXCEL 宏命令来实现。
程序流程见图1。
图1 程序流程图
本文以奇瑞某款装6缸发动机车型的开发为例，整车有限元模型节点数120万，频率响应计算范围0～200Hz，目标位置为方向盘。
计算的响应曲线见图2。
图2 某车型方向盘处的振动响应曲线
从响应曲线可以看出，方向盘处的振动主要由发动机的三阶激励产生，且在700转左右，响应曲线超过了目标值，不能满足要求。
从计算的中间数据还可以提取任意转速下的各个阶次响应比例情况及该阶次响应的各激励载荷的贡献量，能准确地找到主要激励力，从而有目的地加以改进。
本例中，700转附近响应过大主要是发动机的三阶激励造成的，且最大为Z 向响应，Z 向响应主要由发动机的燃烧激励贡献，见图3。
可通过优化悬置软垫的相关刚度及转向系统的模态频率来改善该问题。
该方法还可用于车身其它重要位置如仪表板、座椅、脚踏板等关键区域的定置振动分析，这样能在车辆开发的早期就预测出车辆的定置振动性能，发现问题并有的放矢地加以改进来
提高NVH性能。
图3 700转下响应构成图
6 结论及展望
本文基于传递灵敏度的理论，阐述了定置工况下发动机的激励引起目标位置振动响应的计算方法。
以奇瑞某型轿车为实例，介绍了该方法的工程应用。
本方法可以有效的用于车辆的NVH开发分析中，起到提高车辆性能缩短开发周期的目的。
基于传递函数的振动响应计算理论，也可类推到车辆噪声的预测与分析中，振动和噪声相结合，更全面地解决整车开发的NVH问题。
参考文献：
[1]Juha Plunt. Finding and Fixing Vehicle NVH Problems with Transfer Path Analysis [ J ]. Sound and Vibration, Nov 2005.
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