基于车身3自由度刚体模态计算的轻型载货汽车驾驶室悬置系统优化
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10.16638/ki.1671-7988.2018.14.010某轻型车变速器后悬置支架模态分析及优化李苗1,李世云2,崔丹丹2,董瑞君3,唐磊3(1.新疆交通职业技术学院,新疆乌鲁木齐831400;2.新疆交通职业技术学院,新疆乌鲁木齐831400;3.重庆长安汽车股份有限公司,重庆401120)摘要:在某轻型车的动力升级过程中,需更改变速器后悬置支架结构,因此要对此结构进行仿真分析。
文章首先根据数模搭建CAE分析模型,然后进行此结构件的模态分析,最后根据仿真结果进行优化设计。
通过实验验证,最终优化后的结构满足模态设计要求,使整车的振动噪声性能得到了提升。
关键字:悬置支架;CAE;优化中图分类号:U467文献标识码:B文章编号:1671-7988(2018)14-23-02The Modal Analysis And Optimization Of Rear Mount Bracket For aLight Vehicle TransmissionLi Miao1, Li Shiyun2, Cui Dandan2, Dong Ruijun3, Tang Lei3( 1.Xinjiang Transportation V ocational Technical College, Xinjiang Urumqi 831400; 2.Xinjiang TransportationV ocational Technical College Xinjiang Urumqi 831400; 3.Chongqing Changan Automobile Co., Ltd. Chongqing 401120 )Abstract: In the process of power upgrade of a light vehicle, it is necessary to change the rear mount bracket structure of the transmission, so the structure is simulated and analyzed. First, the CAE analysis model was built according to the mathematical model, then the modal analysis of the structural parts was carried out, and the optimization design was carried out according to the simulation results. Through experimental verification, the optimized structure meets the modal design requirements, and the vibration noise performance of the vehicle is improved.Keywords: mounting bracket; CAE; optimizeCLC NO.: U467 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)14-23-02前言随着汽车工业的不断发展,目前的设计手段已经不仅仅局限于使用传统的设计实验验证的方式,而是采用设计、仿真、试验验证相结合的方式。
轻型卡车驾驶室悬置系统优化匹配设计研究郭福祥1,史文库2,王世朝2(1、南京依维柯汽车有限公司;2、吉林大学汽车工程学院)摘要:汽车的振动与噪声性能现在越来越得到消费者的重视,也越来越成为摆在汽车制造商以及研究人员面前的一个重大课题。
在轻型商用车上,由于成本以及布置空间等原因,无法采用像重型车上的全浮式减振方式。
常用的方法是对驾驶室的悬置进行优化匹配,使其在各个频段下都有较好的振动隔离效果。
本文着眼于轻型卡车驾驶室悬置的匹配分析,从驾驶室惯性参数获取到驾驶室悬置的匹配优化,分析形成了一个完整的匹配方法过程。
这将对驾驶室悬置的匹配具有良好的指导借鉴意义。
关键词:驾驶室悬置;惯性参数;能量解耦;遗传算法;匹配;中图分类号:U463.83文献标识码:AMatch and Optimization of Light Truck Cab MountGUO Fu-xiang1,SHI Wen-ku2,WANG Shi-chao3(1、Nanjing Iveco Co.Ltd; 2、College of Automotive Engineering, Jilin University)Abstract:People take more and more attention on vehicle NVH performance for its significance for vehicle ride comfort,it is also a more and more important challenge for vehicle manufacturers.Because of cost and fit space reason,light truck have little chance to install float drive cab as heavy truck use。
Manufacturers usually match stiffness,to isolate vibration all over large frequency range.This paper is focus on the match and analysis for light truck cab mount,including vibration source analysis,inertia parameter achieving and optimizing for cab mount.A full matching chain is completed and have good reference for other light truck cab mount.Key words:Drive cab mount;Inertia Parameter;Energy Decoupling;Genetic Algorithm;Matching12驾驶室悬置对车辆行驶的舒适性有着重要的作用,现在的汽车制造商越来越重视驾驶室悬置系统的匹配。
商用车驾驶室全浮悬置系统正向开发流程研究黄德惠;李胜;李栋;张凯;向建东;王锋【摘要】基于动力学和有限元的方法,研究驾驶室全浮悬置系统正向开发流程.一方面,建立动力学模型,采用参数辨识的方法,设计性能参数;另一方面,利用中心点位移输入法,拟合可靠性试验场路谱,作为动力学模型输入,计算载荷谱,分析悬置支架的可靠性.台架扫频的模态测试和道路试验结果表明,动力学模型是准确的,开发流程是可行的.按照这套流程开发的悬置系统,既满足设计目标,又提高了设计效率和降低了开发费用.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2016(038)010【总页数】5页(P1227-1231)【关键词】商用车驾驶室;全浮式悬置;参数辨识;中心点位移;模态测试【作者】黄德惠;李胜;李栋;张凯;向建东;王锋【作者单位】一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043;一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043;一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043;一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043;一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043;一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043【正文语种】中文驾驶室悬置系统是商用车多级隔振系统之一,其性能好坏直接影响整车的NVH性能。
商用车驾驶室悬置系统主要分为固定、半浮和全浮3种结构。
早在2001年,文献[1]中提出一种4点空气气囊全浮驾驶室悬置系统,而如今,中重型商用车大部分配置全浮驾驶室悬置系统。
因此研究一套开发流程来指导设计全浮驾驶室悬置,具有重要的意义。
目前关于全浮驾驶室悬置系统的研究文献较多,文献[2]中主要在现有车型结构上,提出了参数控制和DMU校核,并引入碰撞模拟分析技术,减少后期改进工作,缩短了开发周期。
文献[3]中简单介绍了悬置的开发流程,而更多是利用ADAMS,研究驾驶室的刚、柔不同模型区别。
文献[4]中研究了关于驾驶室悬置系统台架可靠性验证技术。
还有一些研究是采用不同方法对驾驶室悬置系统隔振性能优化[5-6]。
商用车驾驶室悬置仿真与隔振性能优化王国林;李凯强;杨建;梁晨【摘要】针对某款商用车驾驶室悬置的开发,采用ADAMS/View软件建立其标杆车的全浮式空气弹簧悬置模型.研制了动力学等效驾驶室并进行了台架振动测试,验证了模型的正确性.在此基础上,建立了该商用车开发车型的悬置动力学模型,对其进行模态分析.以隔振性能为优化目标,采用广义简约梯度法对开发车型空气弹簧的参数进行了优化.结果表明:优化后的主驾驶座椅垂向加速度功率谱密度下降了27.6%,改善了驾驶室的隔振性能.%In view of the cab development requirements of a commercial vehicle,a model for the full float-ing air spring cab mount of its benchmark vehicle is built with ADAMS/View software.A dynamically equivalent cab is produced and tested on vibration rig, verifying the correctness of simulation model. On this basis, a dynamics model for the cab mount of the commercial vehicle on development is set up,on which a modal analysis is conduc-ted. Then a parameter optimization is performed on the air spring mount of the vehicle on development by using gen-eralized reduced gradient method with vibration isolation performance as objective.The results show that after optimi-zation the vertical acceleration PSD of main driving seat reduces by 27.6%, improving the vibration isolation per-formance of cab.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2017(039)009【总页数】6页(P1081-1086)【关键词】驾驶室悬置;隔振性能;ADAMS;参数优化【作者】王国林;李凯强;杨建;梁晨【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院,镇江 212013;江苏大学汽车与交通工程学院,镇江 212013;江苏大学汽车与交通工程学院,镇江 212013;江苏大学汽车与交通工程学院,镇江 212013【正文语种】中文Keywords:cab mount; vibration isolation performance; ADAMS;parameter optimization运输业在国民经济中起着重要作用,而商用车作为运输业的主体,其平顺性问题备受关注。
新型工程机械驾驶室悬置系统建模与参数优化黄晨;孙晓强【摘要】In order to improve vibration isolation performance of cab suspension system and ride comfort of construction machinery, a new type cab suspension system with inerter is presented, which mainly consists of main spring, auxiliary spring, damper and a new vibration isolation compo-nent named as inerter. In order to determine the optimal parameters of the new type suspension sys-tem, a three-DOF full floating cab dynamics mathematical model is established based on Newton's laws of motion and the suspension parameters optimal objective and constraints are defined. The par-ticle swarm optimization ( PSO) algorithm is applied for optimization of the cab suspension parame-ters and the simulation comparison results indicate that the weighted root mean square value of the cab floor vertical acceleration is reduced from 0. 42 to 0. 33 , which has a decline by 21%, thus the vehicle ride comfort of construction machinery is effectively improved. The research of this paper can provide theoretical foundation and technical support for analyzing and improving performance of new type cab suspension system for construction machinery based on inerter.%为进一步提高工程机械驾驶室悬置系统的隔振性能,改善工程机械的乘坐舒适性,提出一种包含惯容器的新型工程机械驾驶室悬置系统,该系统由主弹簧、副弹簧、减振器以及新型隔振元件———惯容器等四个基本元件构成。
某中卡驾驶室前悬置的拓扑优化设计陈小华福田戴姆勒汽车股份有限公司 北京市 101400摘 要: 本文旨在通过某中卡驾驶室前悬置的结构优化设计过程,阐述如何在给定空间,根据车辆结构的使用要求寻找出其材料的最佳布局方式,从而使车辆结构最大限度地实现轻量化。
传统结构优化设计过程大致为假设-分析-校核-重新设计,有时这个过程需要重复多次,很难找出最佳设计方案,用材裕度一般较大。
本文前悬置的结构优化设计中,直接优化出其结构材料的最佳布局从而实现前悬置的轻量化。
其优化设计方法过程如下:确定前悬置相关的极限强度工况(七种)和安全法规要求的前拍工况,运用多体软件建立中卡整车模型,分析提取极限强度工况载荷;建立驾驶室前拍工况模型,计算提取前拍工况载荷;建立前悬置的优化模型,施加前面提取的工况载荷,以优化设计区域密度作为优化设计变量,把各工况下的计算应力和体积作为响应,把材料屈服强度作为约束边界,以体积最小作为优化目标进行优化分析,从而得出前悬置结构材料的最佳布局方式。
根据优化结果,设计人员设计出的样件一次性通过了实际强度试验验证和碰撞安全前拍工况的摸底试验,这一优化方法大大地缩短了前悬置结构的开发周期和试验时间,也节省了开发试验费用。
也说明CAE技术在产品概念开发和产品设计阶段具有重要的指导参考作用。
关键词:前悬置 轻量化 多工况 拓扑优化1 绪论汽车轻量化不仅会减少结构用材,而且会使整车动力性提高,制动安全距离缩短,燃油消耗率降低,同时降低尾气排放量,据统计车辆每减重10%,每百公里可节省燃油6%-8%,尾气排放量也相应减少7%左右[1]。
国务院发布了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》,要求到2020年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至4.5升/百公里以下;商用车新车燃料消耗量接近国际先进水平[2]。
为了应对更为严格的法规要求和响应国家节能环保需要,我们福田在汽车轻量化工作上进行攻难刻坚,开展了大量工作,如其中某中卡驾驶室前悬置的拓扑优化设计。