基于动刚度实验的发动机悬置系统计算模型及模态验证

基于悬置⽀架动刚度分析的整车NVH性能分析及改进[摘要]动刚度指标是动⼒总成悬置⽀架等底盘零件NVH性能评价体系中的重要考核内容，基于有限元分析⽅法, 利⽤Altair RADIOSS软件的模态频率响应⽅法对悬置⽀架关键点的动态特性进⾏分析，可以得到相关零件的动刚度曲线。

通过对关键点进⾏动刚度分析,可以为车辆NVH性能改进提供理论参考，缩短开发周期和降低开发成本，对于提⾼车辆NVH性能设计⽔平具有重要的意义。

[关键词]悬置⽀架动刚度频率响应NVH【Abstract】The index of dynamic stiffness is theimportant assessment for the performance evaluation system of the chass pratssuch as powertrain mount bracket, based on method offinite element analysis,the modal frequency response method of Altair RADIOSS software isused toanalysis the dynamic characteristic of the critical points of the mount bracket.Dynamicstiffness analysis is done through the critical points ,it can providethe theoretical reference forthe vehicle NVH performance, shorten thedevelopment cycle and reduce development costs. Ithas the great significancefor improving the design capability of vehicle NVH performance. [Keywords] Mountingbracket;Dynamic stiffness;Frequency response;NVH1 引⾔随着消费者收⼊⽔平的提⾼，对汽车产品的舒适性需求越来越⾼,从⽽导致了在整车开发中对影响舒适性指标的振动噪声提出了更⾼的设计要求。

动力总成悬置系统刚体模态参数的试验与计算宋向荣;李建康;郑立辉【摘要】为研究动力总成悬置系统的动力特性,为悬置元件的设计和优化提供依据,进行了悬置系统怠速工况的运行模态测试和理论计算.首先测试了悬置元件的动刚度、静刚度、阻尼等参数,建立了Matlab计算模型,进行刚体模态计算.结果表明,怠速工况下采用悬置元件动刚度的计算结果与运行模态结果吻合,动力总成悬置系统的刚体模态参数不适宜在实验室环境下测试.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2010(027)004【总页数】4页(P31-34)【关键词】动力总成悬置系统;刚体模态参数;动刚度;运行模态分析【作者】宋向荣;李建康;郑立辉【作者单位】江苏大学理学院,工程力学系,江苏,镇江,212013;江苏科技大学船海学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学船海学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学船海学院,江苏,镇江,212003【正文语种】中文【中图分类】U468.33随着汽车功率的加大,发动机是影响汽车乘坐舒适性的不可忽视的重要激振源。

动力总成悬置系统是发动机隔振性能的关键环节,悬置元件的动力学特性直接影响隔振效果。

研究动力总成悬置系统的刚体模态参数,对于悬置系统的隔振性能及悬置元件参数设计和优化具有重要的参考价值。

常用的悬置元件有橡胶悬置和液压悬置两种,其动力学特性具有很强的非线性,其设计要求低频时具有大刚度和大阻尼性质,而高频时要小刚度和小阻尼。

因此不同工作频率下,悬置系统的动态特性会有不同,在实验室环境下的模态测试不能完全反映其动态特性。

本文以怠速工况为例,研究了某轿车动力总成悬置系统的运行工况下的刚体模态参数。

实验测试了悬置元件的动刚度、静刚度、阻尼等参数,采用matlab进行刚体模态计算。

结果表明,怠速工况下采用悬置元件动刚度的计算结果与运行模态结果吻合,动力总成悬置系统的刚体模态参数不适宜在实验室环境下测试。

本文的方法和结论对汽车动力总成悬置元件的设计和性能测试具有重要的实用价值。

汽车发动机悬置系统动刚度模态分析
李建康;郑立辉;宋向荣
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2009(031)005
【摘要】建立了基于悬置元件怠速工况下动刚度的发动机悬置系统MATLAB力学模型.同时由LMS实验模态分析系统测得了发动机实际工况下的运行模态参数,并以模态置信度对其进行了验证.与静刚度模型相比,以悬置元件动刚度建立的模型,其动态参数与运行模态参数更为接近,表明动刚度模型能更好地模拟悬置系统实际工况下的动态特性.
【总页数】5页(P457-461)
【作者】李建康;郑立辉;宋向荣
【作者单位】江苏大学理学院工程力学系,镇江,212013;江苏大学理学院工程力学系,镇江,212013;江苏大学理学院工程力学系,镇江,212013
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.基于模态分析理论的结合部动刚度辨识 [J], 董冠华;殷勤;刘蕴;殷国富
2.副车架计算模态分析中衬套动刚度的当量方法 [J], 苏瑞强;丁渭平;杨明亮;申超;高思奇;王守健
3.基于动刚度实验的发动机悬置系统计算模型及模态验证 [J], 宋向荣;靳永军;李建康;郑立辉
4.悬置系统动刚度对整车NVH性能的影响和优化 [J], 任爽;宫振兴;苏少博
5.基于模态分析及动刚度优化的低噪声正时罩设计 [J], 李林洁;毕嵘;张良良;韦静思;占文锋
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赛车发动机悬置系统动刚度分析赛车发动机悬置系统动刚度分析【摘要】：在设计开发新的汽车过程中，汽车的安全性和舒适性越来越受到重视。

发动机主要是通过发动机悬置与车身相连接的，发动机悬置是发动机传递振动和噪声到车身的主要路径。

赛车的速度比一般的民用车高，速度越快意味着在发动机振动越明显，越容易引发车架与发动机共振。

因此，对发动机悬置动刚度分析可以验证结构的疲劳寿命，保护动力总成。

回顾汽车动刚度分析的研究现状，使用仿真数据对汽车的刚度进行分析并与目标值进行对比已成为汽车设计工作的一个趋势。

本课题将运用有限元数值模拟技术，分析对比不同发动机悬置的刚度性能，选择合适的发动机悬置系统，从而提高发动机悬置系统的动力特性和寿命。

这样的研究工作将具有一定的借鉴和参考价值。

【关键词】：方程式赛车，悬置系统，动刚度，有限元1 Formula SAE_China简介中国大学生方程式汽车大赛(简称“FSAE”)是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。

各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。

目的是培养学生的设计制造能力、成本控制能力和团队沟通协作能力，使学生能够尽快适应企业需求，为企业挑选优秀适用人才提供平台;同时通过活动创造学术竞争氛围，为院校间的交流提供一个平台，进而推动学科建设的提升。

在比赛过程中，参赛队员能充分将所学的理论知识运用于实践中。

同时，还学习到组织管理、市场营销、物流运输、汽车运动等多方面知识，培养了良好的人际沟通能力和团队合作精神，成为符合社会需求的全面人才。

2 国内外研究现状2.1 赛车悬置系统2.1 结构要求一般情况下赛车的悬置系统必须满足的要求：动力总成的重量尽可能的均匀分配在每个悬置点上;承受赛车行驶过程中作用于动力总成上的动态力，例如赛车加速或减速时，在动力总成上会产生的纵向动态力;赛车转向时，动力总成承受的横向动态力;承受动力总成产生的往复惯性力及力矩;隔离由于发动机激励而引起的车架的振动;隔离轮胎经过路肩引起的车身振动传递到动力总成2.2 悬置系统研究现状赛车的设计向着提高发动机功率和轻量化的方向发展,采用新型高强度轻质材料和轻量化的设计，让赛车的整车质量不断下降。

发动机悬置系统动力学仿真与模态试验验证宗德媛，朱炯，张志军，仇培涛（徐州工程学院土木学院，江苏徐州 221000）［摘要］发动机作为高空作业平台振动的主要激励源，对高空作业时的平稳性、安全性有很大影响。

性能良好的悬置系统能有效的隔离发动机的激励振动，切断振动向车架、车身的传递路径。

良好的悬置匹配还能起到整车减振降噪的作用，提高作业平台的平稳性、安全性。

本文采用Adams软件建立了发动机悬置系统的六自由度动力学仿真模型，将Adams/View与Adams/Vibration模块联合，对原动力系统进行了模态仿真分析。

同时在发动机测试台架各悬置点上布置振动加速度传感器，进行模态试验，检测动力总成的实际振动情况。

最后，将Adams动力学仿真结果与刚体模态试验结果进行对比，分析验证了所建虚拟样机模型的合理性。

［关键词］悬置系统；隔振；Adams；模态试验［中图分类号］U263.14 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2019）02-0076-05Dynamics simulation and modal test verification of powertrain mounting system ZONG De-yuan，ZHU Jiong，ZHANG Zhi-jun，QIU Pei-tao随着工程机械行业技术的不断发展和提高，人们对工程车辆的安全性、舒适性、噪声品质，都提出了更高要求。

发动机悬置系统作为高空作业平台振动的关键子系统，其振动的传递特性对高空作业时平台平稳性和安全性有很大影响［1］。

发动机悬置系统参数的匹配是否合理，直接关系着整机的振动、噪声水平，而提高平台作业平稳性、安全性，同时还可以提高发动机动力总成工作的可靠性，避免发动机总成零部件及其零部件因振动造成的过早损坏［2］。

因而发动机悬置系统的合理匹配设计越来越受到广泛的重视，如何更有效的进行隔振已成为各类工程机械设计研发的重要课题。

发动机悬置设计中的动、静刚度参数研究摘要：本文在对动力总成悬置设计中的悬置静、动刚度参数及其在悬置匹配中的应用技术进行详细的理论和试验分析的基础上,提出了在动力总成悬置匹配计算中关于静、动刚度的选取原则，不同状态下的动刚度采用原则。

本研究对于发动机悬置的设计、生产工艺及质量控制都具有实际的指导意义。

关键词: 动力总成 悬置匹配 动刚度 模态A study on dynamic stiffness and static stiffness parametersof engine mounting designAbstract: Basing on the theoretical and testing study on static stiffness and dynamic stiffness of mounting and their application, several design problems are put forward, which include the chosen principle of static stiffness and dynamic stiffness and the adopted principle of dynamic stiffness in different state .The study will be helpful for the design and quality control of engine mounting in actual productionKeywords: power train, mounting design; dynamic stiffness; mode.1. 前言有关发动机动力总成悬置匹配计算的理论问题已被研究的相当透彻，并有大量文献资料可以查阅[1-4]。

但在实际工作中，对于诸如悬置动、静刚度等一些重要的设计输入参数的选用存在着一定的问题，而这些参数选取正确与否，直接影响计算和分析的准确性。

15910.16638/ki.1671-7988.2019.24.051发动机悬置的动刚度与阻尼特性研究凌子红，邹杰，许增满（中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司，天津 300300）摘 要：文章针对某公司生产的混合动力客车在怠速工况下地板振动过大的问题，主要进行了以下研究：首先，对试验车辆所配置橡胶悬置进行动态刚度和迟滞角测试：使用MTS 电液伺服激励模拟系统，对发动机前、后悬置进行了30-100Hz 频段内的加载试验。

采集位移、力随时间的变化数据，采用几何作图方法，绘制了迟滞回线，进而计算得到发动机前、后悬置的动刚度与滞后角，再绘制前、后悬置动刚度与滞后角随频率变化的曲线。

然后，基于单自由度系统隔振原理，对该发动机前、后悬置动刚度与滞后角的曲线进行隔振性能分析。

最后，针对试验车辆前悬置振动传递率较大的问题，通过对模型中各参数对悬置传递率的影响进行分析，初步提出了一种悬置优化方法，解决了该车辆地板振动过大的问题。

关键词：发动机悬置系统；滞后角；动刚度；迟滞回线；单自由度隔振中图分类号：U467.4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)24-159-04Research on characteristics of dynamic stiffness and damping of the engine mountingLing Zihong, Zou Jie, Xu Zengman( China Automotive Technology&Research Center (Tianjin), Automotive EngineeringResearch Institute, Co., Ltd., Tianjin 300300 )Abstract: Study on the obvious vibration from the floor of a hybrid bus manufactured by a certain company were taken in this paper. First of all, the dynamic stiffness and and lag angle of suspension which equipped with the vehicle are tested: we process loading tests on front and rear mounting during 30-100Hz, acquiring the data of displacement and force versus time, by using the displacement control mode in MTS servo excitation simulation system. We protract hysteresis loops in different frequenc -ies and curves of dynamic stiffness and lag angle versus frequency. Then, based on the theory of a single degree of freedom vibration isolation, we analyse the isolation performance of the engine mounting. Finally, for the question that the transfer rate of the front suspension was relatively higher, an preliminary optimizing method was summarized by analysing the effects of parameters in the model to the suspension transfer rate. The vibration problem mentioned previously has been solved. Keywords: Engine mounting system; Lag angle; Dynamic stiffness; Hysteresis loop; Single degree of freedom vibrat -ion isolationCLC NO.: U467.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)24-159-04前言车辆NVH 性能也因此越来越受到重视，而发动机是汽作者简介：凌子红（1991-），男，NVH 工程师，就职于中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司。