发动机悬置隔振性能对车内振动的影响
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汽车动力总成悬置系统的隔振率优化研究摘要发动机是引起汽车振动的主要激励源之一,因此,研究发动机动力总成悬置系统隔振率优化对于改善汽车乘坐舒适性具有重要意义。
在设计中,当动力总成和车身骨架结构的基本数据已经确定后,可通过调整动力总成悬置系统悬置元件的刚度、安装位置、安装角度以及阻尼等,改善动力总成向车架振动的传递,提高系统的隔振率。
本文以校车为研究对象,首先,论述了动力总成悬置系统相关技术研究进展;其次,对用三线扭摆法测量的发动机动力总成的惯性参数合理性进行了简单评估,建立了动力总成悬置系统等效有限元模型,并对其进行了模态及解耦度分析;再次,研究了发动机激励力;接着,根据企业提供的车身简图建立了车身骨架有限元模型,并对其进行了自由模态分析;最后,建立由发动机动力总成悬置系统、车身骨架和等效车桥简化模型构成的组合模型,施加载荷,进行隔振率计算,并进行了以提高隔振率为目标的悬置系统自动寻优计算,优化后使综合隔振率值(各悬置元件隔振率的平均数)从优化前-0.33dB提高到17.9dB。
本论文密切结合实际,具有较好的理论与应用价值。
关键词:动力总成悬置系统;模态分析;瞬态分析;隔振率;优化设计STUDY OPTIMIZATION OF VIBRATION ISOLATION RATE FOR AUTOMOBILE ENGINE POWERTRAIN MOUNTINGSYSTEMABSTRACTEngine is one of the main excitation sources of vehicle vibration, therefore, the research on engine powertrain mounting system vibration isolation rate optimization has great significance to improve the car comfort. In design, when the basic data of powertrain and body frame structure has been determined, by adjusting the mounting element’ stiffness of powertrain mounting system, installation site, installation angle and damping etc., make each order natural mode of vibration of the powertrain mounting system to achieve reasonable allocation, reduce the delivery from powertrain to frame vibration as far as possible and improve the vibration isolation rate of the system.This paper takes school bus as the object of study, first of all, expounding the research progress of powertrain mounting system’s correlation technique; secondly, evaluating the inertial parameters of the engine’s powertrain which measuring by three wire twist method, rationality simply ,establishing the equivalent finite element model of the powertrain mounting system and analysis the modal and decoupling ; again, analysis engine excitation force; then, setting up the finite element model of body frame according to the data provided by enterprise and carrying out the free modal analysis for it; finally, establishing the composite pattern which is made up by engine powertrain mounting system , body frame and simplified model of equivalent axle, applying load , analysis the vibration isolation rate, and carry out the automatic optimization of vibrationisolation rate for system, the value of integrated vibration isolation rate from -0.33dB to 17.9dB after optimization.Combined with practice closely, this paper has good theory and application value.KEY WORDS: Powertrain mounting system; Modal analysis; Transient analysis; Vibration isolation rate; Optimization design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (IV)第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 动力总成悬置系统相关技术研究进展 (2)1.2.1 悬置元件的发展 (2)1.2.2 悬置系统研究进展 (3)1.2.3 隔振设计研究进展 (5)1.3 本文研究目的和研究工作 (6)1.3.1 研究目的 (6)1.3.2 本文的研究工作 (6)1.4 小结 (7)第二章动力总成悬置系统模型的分析与建立 (8)2.1 动力总成悬置系统的构成 (8)2.2 悬置元件简化模型 (8)2.2.1 悬置元件简化模型 (8)2.2.2 悬置元件刚度动静比的确定 (9)2.3 悬置系统的布置形式 (9)2.3.1 悬置点数量 (10)2.3.2 悬置系统的布置形式 (11)2.4 动力总成悬置系统等效模型 (13)2.5 小结 (15)第三章动力总成悬置系统的模态与解耦度分析 (16)3.1 动力总成悬置系统模态分析理论 (16)3.2 动力总成悬置系统振动解耦理论 (17)3.2.1 弹性中心法 (17)3.2.2 主惯性轴坐标系下的解耦 (17)3.2.3 能量解耦法 (17)3.3 质心和转动惯量的测量 (18)3.4 惯性参数合理性分析 (21)3.5 动力总成悬置系统模态匹配原则 (22)3.6 悬置系统模态分析与解耦度计算 (23)3.7 小结 (24)第四章发动机激振力分析 (25)4.1 单缸发动机的曲柄连杆机构受力分析 (25)4.1.1 往复惯性力 (26)4.1.2 旋转惯性力 (27)4.1.3 气体作用力 (27)4.1.4 作用在曲轴上的反作用力 (28)4.2 四缸发动机的曲柄连杆机构受力分析 (28)4.2.1 旋转惯性力合力 (28)4.2.2 一次往复惯性力合力 (29)4.2.3 二次往复惯性力合力 (29)4.2.4 旋转惯性力矩 (29)4.2.5 一次往复惯性力矩 (30)4.2.6 二次往复惯性力矩 (30)4.3 载荷计算 (30)4.4 发动机激振频率分析 (32)4.5 小结 (33)第五章以柔性车身骨架为基础的动力总成悬置系统模态分析 (34)5.1 车身骨架模态分析 (34)5.1.1 车身骨架建模 (34)5.1.2 车身骨架模态分析 (35)5.2 组合模型的建立 (37)5.3 组合模型模态分析 (38)5.4 小结 (41)第六章动力总成悬置系统的隔振率分析与优化 (42)6.1动力总成悬置系统隔振率分析 (42)6.1.1 悬置系统振动传递率和隔振率理论 (42)6.1.2 施加载荷 (45)6.1.3 隔振分析 (46)6.2 悬置系统的隔振率优化 (53)6.2.1 悬置系统隔振率优化数学模型 (53)6.2.2 悬置系统隔振率优化 (55)6.3 小结 (63)第七章总结与展望 (64)7.1 总结 (64)7.2 展望 (64)参考文献 (66)致谢 (71)攻读学位期间发表的学术论文目录 (72)符号说明第一章绪论1.1 概述随着科技的进步,人们在汽车安全性、动力性、操纵性的基础上又提出了舒适性,因此对影响舒适性的振动、噪声与不平顺性等因素的重视程度在不断提高。
《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,消费者对汽车性能的要求日益提高,其中,汽车的舒适性和稳定性成为了重要的考量因素。
汽车动力总成悬置系统作为连接发动机与车身的重要部分,其性能的优劣直接影响到整车的振动特性和乘坐舒适性。
因此,对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析,以及进行相应的优化设计,成为了汽车工程领域的研究重点。
本文将围绕汽车动力总成悬置系统的振动分析及优化设计展开讨论。
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、离合器、变速器等组成,通过一系列的橡胶支座、减震器等元件与车身相连。
其主要功能是减少发动机振动对整车的影响,提高乘坐舒适性,同时还要保证发动机的正常工作。
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。
发动机的运转会产生周期性的激励力,这些力通过悬置系统传递到车身,引发振动。
同时,道路的不平度也会引起整车的振动,这种振动会通过悬置系统反馈到发动机,进一步影响其工作状态。
2. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析,主要采用有限元分析法和多体动力学分析法。
有限元分析法可以通过建立系统的数学模型,对系统的振动特性进行数值模拟和分析。
多体动力学分析法则可以通过建立系统的动力学模型,对系统的运动状态进行模拟和分析。
这两种方法可以有效地对汽车动力总成悬置系统的振动进行预测和分析。
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的优化设计旨在提高整车的乘坐舒适性、降低噪音和振动水平、提高发动机的工作效率。
同时,还要考虑到系统的可靠性、耐用性和制造成本等因素。
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、高强度塑料等,以减轻系统重量,提高其动态性能。
(2)结构优化:通过改变悬置系统的结构形式、布置位置和刚度等参数,优化其减震性能和支撑性能。
汽车动力总成悬置系统隔振特性仿真优化随着人们生活水平的提高,汽车乘坐舒适性越来越受到人们的重视。
其中汽车NVH性能是评价汽车舒适性的关键指标之一。
动力总成悬置系统对整车的振动有着较大的影响,它的功能主要是隔振,支撑,限位。
其中支撑和限位在悬置系统的设计中较易实现,隔振功能在实车中受影响的因素较多,不易满足隔振要求。
动力总成悬置系统的首要功能是隔离动力总成振动向车身及车厢内部的传递,尤其是控制发动机在怠速工况下的低频抖动,并隔离发动机在高速运转时引起的车厢内高频噪声。
因此动力总成悬置系统对整车隔振起着至关重要的作用。
悬置系统的合理设计,能有效的起到隔振作用。
标签:动力总成;悬置系统;隔振传递率;优化设计引言:动力总成悬置系统隔振性能的优劣影响整车的NVH特性。
设计合理的动力总成悬置系统可有效地降低整车的振动和噪声,改善汽车的乘坐舒适性,还可延长发动机和其他零部件的使用寿命。
一般提高系统的隔振性能主要通过两种方式:其一,改变悬置元件本身的结构,使之具有最佳的隔振性能;其二,通过对悬置系统相关参数进行合理配置,达到最优的隔振效果。
1悬置系统隔振原理1.1自由振动最简单的振动由重块和弹簧组成,自振频率的计算公式:其中K为弹簧刚度,m为重块质量。
实际上阻尼的存在会导致振动振幅逐渐减小,直至振动完全停止,这种现象称为有阻尼的自由振动。
动力总成的悬置系统阻尼很小,假设忽略不计,简化为最基本的模型,动力总成相当于重块,悬置系统相当于弹簧,因此可计算出悬置系统的自振频率。
由公式可知悬置软垫的刚度对悬置系统的自振频率大小起着关键性的作用。
1.2强制振动在有阻尼的自由振动中,同时向重块施加一个周期性的力,即存在强制的外激振动,此时重块有自由振动又有外激的强制振动,两个振动叠加,即为受迫振动。
显然,发动机悬置系统的振动属于受迫振动。
有两类强制的外激振源,一类是内振源,即是发动机本身引起的振动,另一类是外振源,是由道路不平引起的,并通过轮胎悬架车身传递给动力总成,这种道路不平引起的振动,频率较低,大约在1—3HZ。
《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。
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。
《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。
商用车驾驶室悬置系统隔振特性与优化研究一、本文概述随着商用车市场的不断发展和技术的进步,商用车驾驶室的舒适性和安全性日益受到人们的关注。
驾驶室悬置系统作为商用车的重要组成部分,其隔振特性对驾驶室的舒适性和整车的稳定性具有重要影响。
因此,对商用车驾驶室悬置系统的隔振特性进行深入研究和优化,对于提高商用车驾驶室的舒适性和整车的性能具有重要意义。
本文旨在研究商用车驾驶室悬置系统的隔振特性,并通过优化方法改善其性能。
对商用车驾驶室悬置系统的基本结构和工作原理进行介绍,明确研究对象和范围。
分析商用车驾驶室悬置系统的隔振特性,包括振动传递特性、隔振效率等方面,为后续的优化研究提供理论基础。
接着,采用先进的仿真分析方法和实验手段,对商用车驾驶室悬置系统的隔振特性进行定量评估,揭示其存在的问题和不足。
基于仿真分析和实验结果,提出商用车驾驶室悬置系统的优化方案,并通过实验验证优化效果,为商用车驾驶室悬置系统的设计和改进提供指导。
本文的研究不仅有助于深入理解商用车驾驶室悬置系统的隔振特性,而且可以为商用车的设计和制造提供理论依据和技术支持,对于推动商用车行业的进步和发展具有重要意义。
二、商用车驾驶室悬置系统隔振理论基础商用车驾驶室悬置系统的隔振特性对于提高驾驶员的舒适性和减少车辆振动对驾驶室内部构件的影响至关重要。
为了深入了解商用车驾驶室悬置系统的隔振特性,并对其进行优化研究,首先需要建立其隔振理论基础。
隔振理论的核心在于通过合适的悬置系统设计和参数调整,减少或隔离来自车辆底盘的振动传递至驾驶室。
商用车驾驶室悬置系统通常由橡胶悬置、液压悬置或空气悬置等构成,这些悬置元件具有良好的弹性和阻尼特性,能够在一定程度上吸收和衰减振动能量。
在隔振理论中,传递函数是一个关键概念,它描述了振动从输入端到输出端的传递关系。
对于商用车驾驶室悬置系统,传递函数可以通过建立系统的力学模型,结合振动分析方法来求解。
通过分析传递函数的频率响应特性,可以了解悬置系统在不同频率下的隔振效果,从而指导悬置系统的设计和优化。
危险品运输企业管理系统1引言目的本软件是根据运输公司的日常工作流程制定的一套车辆、人事、费用、仓储管理与一身的管理系统,系统对运输公司的人力、物力、路线、以及在运油过程中产生的费用进行统计、核算,最终实现工资和公司费用的核算。
背景软件名称:危险品运输企业管理系统项目提出者:海钜公司项目开发者:李琳娜、刘彬用户:需要车辆管理和GPS定位的企业用户计算机网络:GSM(或GPRS或CDMA)网络+车辆管理中心相连系统:该系统可以与GPS监控中心系统相连定义ECMC: Enterprise Car Manager Center,企业车辆管理中心。
GWC: GPS监控中心系统,此处泛指,GPS监控中心,可以根据客户的需要使用不同的监控中心,但需要修改接口。
参考资料略2任务概述目标开发企业车辆管理软件的目的在于,系统的管理企业内的车辆,使车辆的使用方便、快捷、使用情况清晰,同时可以控制企业车辆的使用情况。
应用此软件,可以记录车辆和人员信息,对车辆的使用情况进行管理,同时可以控制车辆的使用费用。
此软件主要针对某些企业中管理人员对车辆的使用情况无法控制,车辆的运输情况无法查看,管理人员对车辆的使用情况统计困难等问题提出的。
本系统的车辆管理和车辆监控等模块都可以作为独立的系统使用。
用户可以根据自身的情况决定装载的模块,可以使用定位限制功能,如果没有定位设备的支持,也可以只装载基本的车辆管理模块,实现企业车辆的管理。
同时,本系统也可以与其他车辆监控系统相连,只需修改接口即可。
用户的特点本软件的用户是企业的管理人员。
企业的管理人员一般不是专业的计算机人员,而是企业的行政人员。
所以软件在作为信息统计和任务分配会非常实用,软件的使用频率也非常的高。
假定和约束本软件可以根据运输公司的实际的工作流程进行调整,实际的功能可以根据具体情况变动。
3功能规定对功能的规定系统的登陆:车辆信息管理功能●基础维护信息:车牌号码、车辆类型、驾驶员、购置日期、购买价格、发送机号、车架号、厂牌型号、载重、座位、使用单位(部门)、车辆所在部门、年检审、保险情况、车辆照片、登记日期、行驶里程等。
汽车悬置报告分析一、发动机隔振概述汽车本身是一个具有质量、弹性和阻尼的振动系统,由于汽车内部各部分的固有频率不同,汽车在行驶中常因路面不平,车速和运动方向的变化,车轮、发动机和传动系统的不平衡等各种外部和内部的激励作用而极易产生整车和局部的强烈振动。
其中发动机是汽车最重要的振源之一,由它产生的振动如果得不到好的控制,会引起车身钣金件与车架相连的其他零件等产生振动和噪声,同时还要影响汽车的操纵稳定性和平顺性,使乘员产生不舒服和疲惫的感觉,严重时甚至损坏汽车的零部件,大大缩短汽车的使用寿命。
汽车的高速化和自身的轻量化得到了提高,但同时也使得振动问题日益突出,而人们对汽车的舒适性要求越来越高。
良好的平顺性和低噪声是汽车的一个重要标志,因而发动机悬置系统的设计受到了广泛的重视,如何更有效的进行隔振已成为汽车设计的重要要求。
发动机隔振是指在发动机与车架之间插入较柔软的元件(称为发动机悬置),从而使二者之间的力的传递得到衰减。
二、振源1、内振源(24Hz以上):由于燃烧脉动、活塞和连杆的运动产生的不平衡力和力矩。
2、外振源(1~20Hz):不平的道路和传动系。
3、内外振源同时作用。
三、悬置系统的作用1. 支撑作用发动机悬置是一个支承元件。
它必须能承受发动机总成的质量,使其不至于产生过大的静位移而影响工作。
2.限位作用发动机在受到各种干扰力(如制动、加速、或其它动载荷)作用的情况下,悬置应能有效的限制其最大位移,以避免发生与相邻零件的碰撞与干涉,确保发动机能正常工作。
3.隔振作用悬置是底盘与发动机之间的连接件,它应具有良好的隔振作用。
一方面,它要阻止作为振源的发动机向车架传递振动力,这类隔振形式称为积极隔振;另一方面,发动机悬置必须阻止路面不平激励等传给发动机的振动和冲击,这类隔振形式称为消极隔振。
可见发动机悬置必须起到双重隔振的作用。
从隔振角度来说,希望悬置是越软越好,以期将振动隔离到最小;而从支承和限位角度来说,考虑到空间结构的紧凑性和有限性,又希望悬置越硬越好,最好将发动机固定不动。
《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。
动力总成悬置设计对整车 NVH性能影响分析摘要:汽车内部的振动主要是由道路的兴奋和发动机本身的兴奋引起的。
近年来,随着我国道路质量的显着提高,道路激励引发的整车问题逐步减少,发动机激励引发的振动问题变得更加突出。
动力总成悬置系统是发动机振动传递的必要路径,因此动力总成悬置系统的优缺点直接影响了整车的NVH性能。
一些国家研究人员通过提高牵引杆悬挂架的刚度以避免共振模态频率,取得了显着成果;少数研究人员通过调整橡胶结构参数,优化动力总成悬挂系统的隔振特性,改善车辆噪声和振动的辐射;其他研究人员通过优化汽车车身结构的部分刚度、增加模态频率和调整橡木悬架橡胶刚度,提高了抗震能力,并在提高全车NVH性能方面取得了显着成果。
很少考虑有效消除模态形状和通过增加慷慨模态形状中的质量块来避免共振频率。
本文在此基础上研究了动力总成悬置设计对整车NVH性能的影响,以供参考。
关键词:动力总成悬置设计;整车NVH性能;影响分析引言动力总成悬置系统是汽车振动系统的一个重要子系统,是动力总成与底盘(或支承体)之间的弹性连接系统,绝缘性能的优缺点将直接与发动机与车体的振动有关。
现代车辆通常使用弹性悬架系统将进入车辆车身的发动机的振动隔离开来,以减少车辆内部的振动和噪音。
发动机悬挂系统的合理设计可以降低动力总成传递给车体的励磁力,以及车体和底盘相关部分的振动和噪声——由车体和底盘触发。
如果设计不合理,所产生的振动和噪音控制不充分,会损坏零部件并缩短汽车的使用寿命。
因此,动力总成悬置系统的研究是全车降噪振动的重要组成部分。
1分析工况及评价为了验证动力总成悬置系统的不同设计方案、模态频率和能量分布,优化最优方案,利用仿真手段研究频率回避、能量分离、极限和牵引轴位置等方面。
实际车辆测试运行状态采用车辆减速、加速、启动和关闭的当前运行状态;噪声评价指标是车内司机右耳和后座乘客右耳的噪声;振动评估点是驾驶员的方向盘和座椅,车辆NVH性能的测量方法是:使用方向盘点12处布置的三向加速度传感器和驾驶员座椅左后滑块位置,收集视线位置内的振动加速度和噪声。
发动机悬置对整车振动影响的研究李芳【摘要】针对某车怠速时存在的方向盘异常振动现象进行了振动的主观评价试验和道路行驶振动试验测量,结合动力总成的模态分析试验和振动ODS试验研究,查明了该车方向盘异常振动的原因,提出了更改发动机悬置刚度的具体的改进方案,并对改进刚度后的新悬置进行了整车选型试验,经过对比分析,确定了新的发动机悬置刚度参数,解决了某车型方向盘异常振动的问题.【期刊名称】《柴油机设计与制造》【年(卷),期】2016(022)002【总页数】4页(P33-36)【关键词】发动机;悬置;振动;模态【作者】李芳【作者单位】上海柴油机股份有限公司,上海200438【正文语种】中文随着汽车行业的发展和环保、能源问题的不断出现,人们对小排量汽车需求不断增加,经济适用型轿车在汽车市场上的份额越来越多,人们对噪声振动的关注也在日益增加,噪声与振动将是汽车厂家和顾客最关注的指标之一。
政府和顾客这两股力量使得汽车公司对振动、噪声等问题不断整改,本文论述对多用途乘用车方向盘振动进行分析研究过程。
[1]某多用途乘用车方向盘振动问题,多次遭到用户反映和投诉。
该乘用车主要用于家庭代步用车,具有微型客车的空间、轿车的感受,额定载客7人。
该车采用3缸横置柴油机,排量0.993 L。
在怠速时,方向盘存在较大的抖动,整车也存在明显的左右振动;当发动机转速升高到1 500 r/min以后,振动现象消失,发动机热机和冷机时的抖动无较大差别。
在道路行驶时,在车速70 km/h左右,方向盘存在较大的上下、前后、左右方向的振动,车身地板有轻微的抖动,同时有较大的车内噪声。
经过主观评价分析,该车的方向盘的怠速抖动与发动机悬置匹配不佳有关,应该来源于发动机悬置系统的共振影响。
2.1 方向盘振动测量采用比利时LMS公司SC-305型数据采集仪,356A61型加速度传感器,在方向盘12点方向的位置上布置加速度传感器,测量冷机怠速和热机怠速时方向盘的振动,从而得出冷机怠速和热机怠速方向盘振动的抖动频率的频率范围内,冷机怠速和热机怠速方向盘的振动频谱见图1。
动力总成悬置系统隔振性能分析与优化设计作者:李占钊王正亮马洪磊来源:《科学导报·学术》2018年第22期摘要:汽车动力总成通过悬置系统与车身相连接,如果其振动不能被有效隔离就会传递到车身,一方面会引起车内座椅、方向盘等位置的振动,另一方面也会引起车身壁板的振动,从而向车内辐射噪声,进而影响乘员的听力和舒适性。
另外,汽车行驶时受到路面冲击,若悬置系统设计不当,会使动力总成产生较大的振动幅值,与附近零部件产生干涉。
因此,合理匹配悬置系统的各項动力学参数,有效隔离发动机振动向车身的传递,对于控制整车的振动与噪声,提高车辆的 NVH性能是至关重要的。
关键词:悬置系统;固有频率;解耦率;隔振性能;ADAMS引言:以某皮卡车辆动力总成悬置系统为研究对象,针对车内振动噪声大的问题,对悬置系统进行优化设计。
在多体动力学软件ADAMS中建立了系统的简化模型,计算其固有特性包括固有频率、解耦率及振型。
结果表明,以动反力最小为优化目标时,悬置系统总受力降低了7.8%,并且主要方向的解耦率大于90%,满足目标要求。
1汽车动力总成悬置系统模型的建立汽车的动力总成包括发动机与变速箱,悬置元件总成通过车身与发动机变速箱相连,其主要功能是用来支撑,隔振与限位。
汽车舱内合理的布置动力总成悬置系统是提升汽车舒适性的关键途径之一。
动力总成的振动及路面的激励通过悬置传递给车身,所以建立合理的动力总成悬置系统模型,并对其模态及解耦率优化分析,是提高动力总成悬置系统隔振性能的主要方法。
悬置系统进行模态分析与优化的目的是提高悬置系统的解耦率,并使各向的模态频率尽可能接近期望值,避开发动机怠速自振频率及道路激振频率。
2 动力总成悬置系统在动力总成悬置系统的优化及设计时,动力总成可以简化为一个具有3个平动和3个转动的刚体模型,如图1所示。
2.1 橡胶悬置元件的动力学模型作为悬置系统的主要隔振材料,橡胶悬置元件的力学模型的分析对动力总成悬置系统的研究极为重要。
《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,其振动特性直接关系到车辆的行驶平稳性和乘坐舒适性。
因此,对汽车动力总成悬置系统进行振动分析并优化设计显得尤为重要。
本文将围绕汽车动力总成悬置系统的振动分析及优化设计展开讨论。
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、悬置件、支架等组成,其主要作用是减小发动机振动对整车的影响,提高车辆的行驶平稳性和乘坐舒适性。
然而,由于发动机在工作过程中产生的振动和冲击,会对悬置系统产生较大的影响,导致系统振动和噪声的产生。
因此,对悬置系统的振动进行分析和优化设计具有重要意义。
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振动和冲击。
发动机在工作过程中,由于燃料的燃烧和活塞的往复运动,会产生较大的振动和冲击力。
这些振动和冲击力通过发动机悬置件传递到车身,对整车的舒适性和耐久性产生影响。
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、悬置件、支架和车身等部分。
其中,悬置件是连接发动机和车身的重要部分,其性能直接影响着振动的传递和隔离效果。
因此,对悬置件的刚度、阻尼等性能进行优化设计,可以有效减小振动的传递和影响。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 优化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提高整车的行驶平稳性和乘坐舒适性,减小发动机振动对整车的影响。
同时,还要考虑系统的耐久性和可靠性等因素。
2. 优化设计方法(1)材料选择:选择具有高刚度和良好阻尼性能的材料,如高强度钢、合金等,以提高悬置系统的性能。
(2)结构优化:通过优化悬置件的结构设计,如增加加强筋、改变连接方式等,提高其刚度和阻尼性能。
同时,还可以采用多级刚度设计,根据发动机的转速和负荷变化调整悬置件的刚度,以更好地隔离振动。
动力总成悬置布置形式对启动振动的影响研究动力总成悬置布置形式指的是汽车发动机和变速器在车辆底盘上的安装位置和方式。
悬置布置形式的选择会对汽车的启动振动产生重要影响。
本文将研究不同的悬置布置形式对汽车启动振动的影响,并分析其原因。
我们需要了解启动振动的原因。
汽车在启动时,发动机会传递动力给车轮,而发动机的运转由于内部的不平衡力会产生振动。
这种振动会被传递到车辆底盘和车身上,形成启动振动。
启动振动会影响乘坐舒适度和车辆的稳定性。
悬置布置形式的选择可以对振动的传递路径产生影响。
常见的悬置布置形式有前置前驱、前置后驱和中置后驱。
前置前驱指的是发动机和变速器都位于车辆前部,动力通过前轮传递。
前置后驱指的是发动机位于车辆前部,变速器位于车辆后部,动力通过后轮传递。
中置后驱指的是发动机和变速器都位于车辆中部,动力通过后轮传递。
不同的悬置布置形式对启动振动的影响是复杂的,但可以通过以下几个方面进行分析。
首先是发动机和变速器的重心位置。
前置前驱布置形式的重心位置相对较高,容易导致车辆在启动时发生前部下沉,增加了启动振动的幅度。
而前置后驱和中置后驱布置形式的重心位置相对较低,可以减小启动振动的幅度。
其次是动力的传递路径。
前置前驱布置形式的动力传递路径较长,传递路径越长,传递的振动能量越大,启动振动也就越明显。
而前置后驱和中置后驱布置形式的传递路径较短,可以减小振动的传递,降低启动振动的幅度。
悬置布置形式对汽车启动振动产生明显影响。
前置前驱布置形式的启动振动幅度相对较大,而前置后驱和中置后驱布置形式的启动振动幅度相对较小。
选择适合的悬置布置形式可以提高车辆的乘坐舒适度和稳定性。
但需要注意的是,悬置布置形式的选择还会受到其他因素的影响,如车辆重量、悬挂系统的设计等,因此在实际应用中需要综合考虑多个因素。
《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。