汽车动力总成液压悬置特性分析与研究

汽车动力总成液压悬置特性分析与研究

庞明伟[1]2008年在《轿车动力总成悬置系统动力学仿真分析与优化设计》文中研究说明随着汽车市场竞争的日益激烈,人们对乘坐舒适性能的要求不断提高,NVH性能已成为衡量汽车质量水平的重要指标之一。世界各汽车制造厂商都非常重视车辆的减振、降噪性能。而外界条件(例如道路)的改善使得汽车发动机本身引起的振动成为影响汽车NVH性能的重要因素,合理设计汽车动力总成悬置系统可明显降低汽车动力总成和车体的振动。汽车动力总成系统良好的隔振性能已成为改善汽车NVH性能、提高汽车乘坐舒适性的有效措施。本文以国家“863”研究发展计划项目:“某公司出口轿车整车NVH特性研究子项—动力总成悬置系统匹配优化”为背景,对该出口轿车产品悬置系统的隔振性能进行研究。论文主要工作如下:1.在大量阅读文献资料并总结前人工作成果的基础上,初步了解和掌握了悬置系统设计的理论和方法;2.采用MSC.ADAMS/View仿真工具建立了基础车动力总成悬置系统的六自由度模型,应用ADAMS/View和ADAMS/Vibration模块对该模型进行仿真分析,计算出各阶模态固有频率、振动传递率及各阶模态耦合情况;3.在对动力总成悬置系统本身建模仿真研究的基础上,在ADAMS/View中构建了包含悬置系统的整车模型,着重对动力总成的振动模态特性进行了研究和分析;4.参与完成了对标样车动力总成悬置系统模态试验,并将整车模型仿真结果与对标样车动力总成悬置系统的试验结果进行了对标分析。以此为基础,对基础车型动力总成悬置系统进行优化设计,为新产品设计开发提供依据;

顾梦引[2]2016年在《某车辆动力总成悬置系统优化设计及其软件开发》文中指出近年来,履带式车辆的动力总成通过悬置元件与底甲板相连,与传统的动力总成与底甲板刚性连接方式的相比,其隔振效果有了很大的改善。但是由于履带式车辆的工作环境较为恶劣、地面条件较差,底甲板比较薄,其振动仍然很严重,不仅对驾乘人员的健康和车辆工作效率有消极的影响,而且车辆零部件也容易损坏。设计合理的动力总成悬置系统可以明显地降低车辆动力总成对整车的振动激励,改善驾乘人员的舒适性。动力总成悬置系统是一个复杂的多自由度振动系统,其振动形式又取决于动力总成的质心位置、惯性矩阵、激振力的方向和作用点、悬置的刚度特性及布置位置等。本文以某履带式车辆的动力总成为研究对象,以振动理论为基础,设计多种形式的动力总成隔振系统,并建立各自的六自由度刚体振动模型,分析计算出其固有频率、能量解耦率及悬置支撑反力;然后以悬置元件的支撑反力及解耦为优化目标函数,对固有频率及刚度范围加以约束,利用遗传算法进行优化计算,得到合理的匹配悬置刚度及悬置元件的安装位置,并选出最佳悬置方案。优化设计后的动力总成悬置系统,其解耦性得到显着的提高,悬置元件的支撑反力明显减小。论文最后编写了悬置系统优化软件,可以更为便捷地优化不同形式的动力总成悬置系统提供帮助。

吉向东[3]2005年在《汽车动力总成液压悬置系统的隔振性能研究》文中进行了进一步梳理随着人们对汽车乘坐舒适性要求的提高,液压悬置逐渐取代传统橡胶悬置在中高档轿车上普及,甚至开始尝试运用到客车领域,但是这方面的研究较少。本文以全顺轻型客车动力总成悬置系统为研究对象,从仿真和试验两方面对悬置和动力总成悬置系统进行隔振研究,旨在分析液压悬置运用到客车上出现的新问题。 首先,通过对液压悬置的结构、工作原理和理想动特性的分析,并结合全顺客车所使用液压悬置动特性的试验实测结果,对该种液压悬置的隔振性能作出了初步评价。然后,通过对全顺客车柴油发动机主要激振力(矩)的试验测定,确定了该发动机的主要激励特点。根据全顺客车动力总成-液压悬置系统的试验模态分析,指出了在各阶模态频率和模态阻尼等模态参数影响之下的系统隔振特点,并提出了改进意见。 在对全顺客车动力总成悬置系统建立的六自由度力学和数学模型的基础上,运用Matlab/Simulink进行多工况振动响应仿真分析,比较了动力总成-液压悬置和动力总成-橡胶悬置两种系统的隔振效果差别,并揭示了悬置的动态参数和空间布置形式对系统振动响应的影响规律。 最后,通过对全顺客车动力总成悬置系统隔振性能的多工况实车试验研究,进一步对动力总成-液压悬置和动力总成-橡胶悬置两种系统的隔振性能进行了试验分析,并且对启动工况下的振动响应进行了频谱分析,深入研究了全顺客车动力总成悬置系统的隔振特点,并提出了系统优化的具体建议。

魏付俊[4]2007年在《汽车动力总成磁流变悬置的设计和半主动控制研究》文中研究说明汽车动力总成是汽车振动的主要激振源之一,对汽车的乘坐舒适性有很大的影响。理想的动力总成隔振器的动态刚度和阻尼应具有频变特性和幅变特性。传统的被动悬置难以满足全频率范围内的隔振要求。为了实现动力总成悬置在工作频率范围内的可调性,本文提出了基于磁流变液可调阻尼的悬置,并运用半主动控制方法对动力总成悬置阻尼进行控制。本文中,针对某车动力总成悬置系统,建立了悬置系统的动力学模型,在分析被动悬置阻尼特性对悬置系统隔振性能影响的基础上,提出了用磁流变液体作为工作液体制成磁流变液压悬置的思想。其次,利用LORD公司的AG336型磁流变液体的性能,设计了一种新型磁流变液压悬置的结构,主要包括橡胶主簧和阻尼组件的设计。然后,运用键合图理论研究方法,建立了本文设计的磁流变悬置的键合图模型并推导出悬置的动力学模型。应用仿真工具(MATLAB),对磁流变悬置的动态特性进行仿真分析计算,着重分析不同电流强度和悬置结构参数对该悬置动态特性的影响。最后,分别运用阻尼分段控制和阻尼连续控制规律对磁流变动力总成悬置系统进行隔振半主动控制,并与被动液压悬置的隔振性能进行对比分析。研究结果表明,通过半主动控制后的磁流变悬置系统相对于被动液压悬置系统在隔振性能上有了较大的改进。

闵海涛[5]2004年在《汽车动力总成悬置系统的动特性仿真与主动控制理论研究》文中研究表明主动控制式动力总成悬置系统是解决汽车动力总成隔振问题的关键技术。本文以键合图法为理论研究基础,以半主动和主动液压悬置为研究对象,对悬置系统结构、工作原理以及压电作动器和主动控制系统设计等关键问题开展了较为深入的研究和探讨工作,对半主动悬置动态特性进行了仿真分析和试验研究。设计出带有压电作动器的主动悬置,应用模糊控制策略设计了主动控制系统,利用计算机仿真技术分析和验证了主动悬置的隔振效果。论文所作的研究工作为应用键合图法进行动力总成悬置仿真分析提供了理论依据和技术基础,对半主动悬置的产品开发以及国产化工作具有重要的实际工程应用价值,也为主动悬置设计开发及应用进行了探索性的研究和技术准备。 论文对国内外动力总成悬置系统的研究成果和现状进行了分析和总结,探讨了动力总成悬置的发展趋势和市场前景。重点论述了键合图理论在汽车动力总成悬置动特性研究中的应用,以某国产轿车采用的半主动液压悬置为研究对象,在深入分析其结构和工作原理的基础上,建立了悬置系统的键合图模型与数学模型,进行了悬置动特性的实验研究和仿真分析,验证了键合图模型的正确性和适用性。论文还对压电作动器的工作原理和动特性影响因素进行了研 摘要里,巨巴里组口,,照组巴里.,巴究和试验分析,在此基础上设计了压电式主动悬置,建立了主动悬置控制系统模型,研究出一种用于主动悬置系统的混合型模糊一PID控制器以实现发动机振动的主动控制。最后通过仿真分析验证了主动悬置的隔振效果。 全文共分六章: 第一章论述了动力总成悬置对整车NVH特性的重要影响。提出动力总成悬置系统的设计要求及理想性能指标。探讨了动力总成悬置的发展趋势和市场前景,阐述了本项研究工作的重要意义。详细介绍了本文具体的研究内容。 第二章简要介绍了本文研究工作的理论基础一键合图方法的发展历史、特点及其基本原理。重点论述了键合图法在动力总成悬置系统仿真分析中的应用,以某国产轻型客车和轿车采用的被动式和半主动控制式液压悬置为研究对象,深入分析了悬置系统的结构及其工作原理,在此基础上,建立了惯性通道一解祸盘式被动悬置和节流孔开度可调式半主动悬置的键合图模型和数学模型,为应用键合图方法进行悬置系统动态特性的研究和仿真分析奠定了理论基础。 第叁章首先介绍了液压悬置动特性的定义以及动特性的实验方法和原理。对某国产轿车采用的控制节流孔开度的ON一OFF式半主动液压悬置的动态特性进行了试验研究,进一步了解并验证了半主动悬置的控制原理及其动特性指标。为研究和开发半主动悬置提供了实验依据。同时应用键合图法所建立的悬置系统模型,采用状态变量的方式详细、准确地对系统参数进行了描述,利用M户a,LAB工具软件对悬置的动态特性进行了计算和仿真分析。仿真结果与实验结果具有良好的一致性,验证了键合图模型的正确性和适用性。 第四章论述了构成作动器的压电陶瓷的基本原理和特性,分析了压电堆物理参数、压电连接层及预加载荷等因素对压电主动构件性能特性的影响。建立了压电主动构件的机电祸合动力学模型。同时对主动悬置实际采用的电致伸缩作动器样品进行了定性的试验研究,验证了作动器位移与电压平方成正比的理吉林大学博士学位论文论关系。 第五章对带有压电作动器的主动悬置进行了结构设计,应用键合图方法建立了主动悬置系统模型。简要论述了主动悬置的隔振原理,并应用模糊控制策略对主动悬置的控制系统进行了设计。研究开发了一种针对动力总成主动悬置的混合型模糊一PID控制器,控制压电作动器产生的作动力,实现发动机振动的主动控制。应用MATLAB工具软件建立了主动悬置的系统模型,仿真分析和比较了主动悬置系统在简谐激励力作用下的动态特性,验证了主动悬置控制系统的隔振效果。 第六章是本文的总结和对课题发展的展望。 动力总成主动悬置技术目前在国内尚处于空白状态,国外研究成果也鲜有报道。因此,本文所开展的研究工作具有较高的学术水平和一定的理论指导意义。主动悬置是动力总成隔振技术的发展趋势,代表了未来悬置的发展方向,拥有广阔的市场发展前景,因而本文的研究工作也具有重要的工程实用价值。

汪佳[6]2004年在《轿车动力总成液压悬置系统隔振性能的动力学仿真研究》文中进行了进一步梳理汽车动力总成是汽车的主要振动激励源之一,对汽车的乘坐舒适性有很大的影响,合理的汽车动力总成悬置系统的设计可以明显的降低汽车动力总成和车体的振动。本文以轿车动力总成液压悬置系统为研究对象,对悬置系统的隔振性能进行了系统的研究,主要研究工作包括以下几个方面: 1.在阅读大量国内外参考文献的基础上,对发动机动力总成液压悬置元件的发展进行了系统的总结,并根据其结构进行科学分类,较为详尽地阐述了各种液压悬置的工作原理,性能特点,并指出了其不足之处,以及今后的发展方向。对液压悬置系统的发展历史也作了简要的回顾,并指出了它的发展趋势。 2.系统总结并分析了汽车动力总成隔振悬置的设计理论,为汽车动力总成悬置系统的隔振设计提供了一套比较完整的理论依据。具体阐述了所用到的撞击中心理论,介绍了V型悬置系统的特点,并对平行布置系统与V型布置系统进行了比较。 3.结合液压悬置样件就其结构和工作原理进行较详细的分析,然后给出其动特性的定义。 4.建立了液压悬置的等效力学模型和橡胶悬置的力学模型,在此基础上建立了动力总成六自由度的叁维动力学模型。运用动力学分析软件ADAMS中的Linear模块进行了动力总成六阶刚体模态的仿真计算。分析了发动机激励的特点,运用ADAMS进行了动力总成液压悬置系统的怠速和高速工况下的仿真计算。绘制了在时域和频域上的动力总成的加速度运动响应,质心的角加速度运动响应以及后左,后右液压悬置,前橡胶悬置的动反力曲线,以及怠速,高速工况下各悬置的加速度功率谱密度曲线。最后还计算出了动力总成液压悬置系统怠速工况下的振动传递率并分析了其隔振性能。 5.通过实验对动力总成的基本参数进行了测试,分别对动力总成重心的确定和质量惯性矩的计算进行了简要的介绍,最后给出了实验结果。 6.针对轿车动力总成液压悬置系统开展了动力总成悬置系统隔振特性实验测试,通过对实验采集的振动信号的分析与处理,分析了样车液压悬置系统的隔振特性,为以后的产品的开发提供了有价值的参考依据。

王峰[7]2008年在《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》文中提出汽车动力总成振动是汽车振动的主要激振源之一,对汽车的舒适性和NVH特性有很大的影响。设计合理的动力总成悬置系统可以减少振动传递,提高乘坐舒适性。本文以国产某轿车为研究对象,对动力总成悬置系统隔振性能进行了分析研究。本文的研究工作包括以下几个方面:首先,运用拉格朗日方程,建立了动力总成悬置系统动力学方程。根据试验所获得的模型参数,在Matlab和ADAMS软件环境中建立了六自由度仿真模型。其次,结合实车试验,验证了所建模型准确性,并从系统固有频率配置及振动解耦角度分析了悬置系统的振动特性;根据实际条件,以提高系统振动解耦率为目标,应用优化算法对动力总成悬置刚度参数进行优化设计,通过仿真分析比较了优化前后的固有特性,结果表明优化有效提高了系统固有频率配置合理性和系统振动解耦率。最后,建立了动力总成-整车十叁自由度动力学模型,其仿真结果表明优化后悬置刚度参数能改善怠速隔振特性,所建立的模型可以作为悬置系统优化设计的虚拟样机。本文的研究结果表明优化设计后的悬置系统其隔振特性有了较大的改进,所运用的研究方法对悬置系统的优化设计具有一定的指导意义。

王凌云[8]2005年在《汽车动力总成液压悬置隔振降噪特性研究》文中指出车辆的内部噪声一直是影响乘坐舒适性的关键问题,其中又以低频噪声为甚。低频噪声的来源主要是由发动机振动,悬架系统振动所引起的车身板件振动产生的辐射噪声。液压悬置是汽车车架或车身与发动机间的主要隔振元件,其特性决定了发动机和车架之间能量传递,从而影响到由发动机振动所引起的车内噪声。 本文以某汽车为研究对象。首先,在液压悬置动力学模型研究的基础上,建立了基于ADAMS/ENGINE平台的动力学仿真模型,进行了发动机怠速工况和额定工况下发动机的振动向车架或车身传递仿真计算,并与试验的结果进行了对比分析,验证了仿真模型的正确性。其次,运用有限元软件ANSYS,建立了某汽车车身动态特性分析模型,计算得到车身的模态及振型,其结果与实体车身模态试验的结果相一致,以计算得到发动机传递到车架悬置位置的力为激振力,施加到汽车车身动态分析模型,计算得到了发动机怠速和额定转速工况下车身的振动响应。并将计算得到的振动响应作为边界条件,运用LMS/SYSNOISE软件采用边界元法计算车身表面的声压分布,在此基础上计算得到车内声场的声压值。最后,从降低车内噪声出发,以悬置系统力的传递率最小为优化目标,进行了液压悬置系统参数优化,改善了汽车车内噪声。

《中国公路学报》编辑部[9]2017年在《中国汽车工程学术研究综述·2017》文中提出为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。

赵涛[10]2005年在《汽车动力总成悬置系统优化设计及软件开发》文中研究说明汽车动力总成是汽车的主要振动激励源之一,对汽车的乘坐舒适性有很大的影响。设计合理的汽车动力总成悬置系统可以明显地降低汽车动力总成和车体振动,不但可以改善汽车的乘坐舒适性,而且还可以延长发动机与其它部件的使用寿命。本文建立了动力总成悬置系统的六自由度模型,所建立的模型对橡胶悬置系统和液压悬置系统都具有适用性。利用所建立的模型,给出了悬置系统的固有特性、静力分析、动力分析和系统传递率等的计算方法。并进一步提出和深入分析了用于动力总成悬置系统优化设计的各种优化数学模型,并指出了各个优化模型的适用情况。并在此基础上开发出了动力总成悬置系统性能分析和优化设计的软件——SIMMOUNT。所设计的软件可以对动力总成橡胶悬置系统和带有液压悬置的动力总成悬置系统进行性能分析和优化设计。最后通过实验对CA6DF1-24 动力总成悬置系统的基本参数进行了测试,并给出了实验结果。在此基础上利用本文设计的软件——SIMMOUNT 对CA6DF1-24 动力总成悬置系统进行了性能分析和优化设计,并得到令人满意的结果。结果表明该软件性能可靠,具有一定的工程使用价值。

参考文献:

[1]. 轿车动力总成悬置系统动力学仿真分析与优化设计[D]. 庞明伟. 吉林大学. 2008

[2]. 某车辆动力总成悬置系统优化设计及其软件开发[D]. 顾梦引. 北京理工大学. 2016

[3]. 汽车动力总成液压悬置系统的隔振性能研究[D]. 吉向东. 江苏大学. 2005

[4]. 汽车动力总成磁流变悬置的设计和半主动控制研究[D]. 魏付俊. 南京航空航天大学. 2007

[5]. 汽车动力总成悬置系统的动特性仿真与主动控制理论研究[D]. 闵海涛. 吉林大学. 2004

[6]. 轿车动力总成液压悬置系统隔振性能的动力学仿真研究[D]. 汪佳. 合肥工业大学. 2004

[7]. 汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计[D]. 王峰. 上海交通大学. 2008

[8]. 汽车动力总成液压悬置隔振降噪特性研究[D]. 王凌云. 江苏大学. 2005

[9]. 中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017

[10]. 汽车动力总成悬置系统优化设计及软件开发[D]. 赵涛. 吉林大学. 2005

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