基于悬置刚度法的客车方向盘怠速振动传递路径分析

为更加准确识别某中型客车怠速工况下的方向盘振动来源,提升传递路径分析精度,文中总结了基于悬置刚度法分析振动传递路径的基本方法,并以该车方向盘为研究对象开展方法验证。首先,通过计算该车悬置软垫预载力、对已有的悬置软垫数据进行多元回归拟合以及整车方向动刚度转化计算出该悬置软垫实际动刚度;其次,测试系统水平频响函数以及激励点与响应点的加速度信号;再次,用基于阻抗矩阵法TPA所得的结果以及实测结果作为标杆进行对比,比较结果显示悬置刚度法TPA具有较高的精度。传递路径分析结果表明排气系统X向振动对方向盘怠速振动贡献量最大。断开发动机与排气系统连接,发现方向盘怠速振动加速度明显降低,进一步验证了基于悬置刚度法的传递路径分析结果的可靠性。上述分析结果可为车内振动的传递路径分析提供借鉴。     

某乘用车整车怠速抖动控制研究

针对某乘用车整车怠速抖动问题,采用NVH测试手段分析整车抖动频谱特征,进行动力总成悬置系统刚体模态试验来确认抖动产生原因,通过整车16自由度CAE模型进行悬置刚度参数敏感度分析,并提出有效的优化方案,对于怠速抖动的解决具有一定参考意义。     

纯电动客车振动试验分析及动力总成隔振优化

汽车电动化使动力总成的振动噪声特性发生很大变化,带来了新的NVH问题,作为短途客运主要运输工具的纯电动客车尤为明显。针对某纯电动客车在行驶中存在振动较大的问题,结合实车试验与理论仿真,研究其振动传递特性及隔振优化。首先,基于LMS Test.lab振动噪声测试平台,采集了车内地板与底盘关键点的振动信号进行振动试验分析,根据车内地板振动响应特性对18条振动传递路径进行振动贡献量分析,求解出各个传递路径对车内目标点振动的贡献量,确定振动的主要贡献路径。其次,根据传递路径分析结果,针对主要贡献路径上的减振关键环节(动力总成悬置)进行隔振性能分析,结果显示电机动力总成悬置系统较差的隔振性能是引起车内振动过大的主要原因。为此,进一步建立了六自由度动力总成优化模型,采用多岛遗传优化方法对悬置系统参数进行优化匹配设计。结果表明,悬置系统的隔振性能获得了显著提升,车内振动过大问题得到有效解决。     

基于遗传算法的混合动力汽车动力总成悬置系统的优化设计研究

为了提高并联式混合动力汽车动力总成五点悬置系统的隔振性能,建立了动力总成五点悬置的动力学模型,以动力总成六自由度能量解耦与固有频率的合理分配为优化目标,五个悬置点的各向刚度为设计变量,采用遗传算法对悬置系统进行优化。应用上述方法对某并联式柴电混合动力汽车悬置系统进行了优化,动力学仿真与实车试验结果表明,悬置优化后消除了整车怠速工况时方向盘抖动,验证了所提方法的合理性。同时,遗传算法克服了序列二次型规划算法（SQP）易收敛于局部最优解的缺点,得到的悬置系统解耦性能优良,优化结果稳定可靠。     

基于遗传算法汽车动力总成悬置系统解耦优化

为避免传统优化算法在对汽车动力总成悬置系统优化中陷入局部最优解,采用遗传算法对其进行优化。在深入分析设计变量选取、约束函数的提取及目标函数的选取原则基础上,以悬置刚度为优化变量、固有频率的范围和固有频率之差为约束函数、六自由度方向的解耦率为目标函数,利用MATLAB平台的遗传算法进行优化。开发基于遗传算法汽车动力总成悬置系统解耦优化系统,并对某型号汽车动力总成系统优化。优化结果表明:系统的固有频率的分配和解耦率得到极大的改善,效率和精度都得到很大的提升。     

基于能量解耦和传递路径分析的发动机悬置系统优化

以某卡车动力总成悬置系统能量解耦为目标,悬置刚度参数作为设计变量,利用ADAMS软件对动力总成悬置系统进行分析与优化。在消声室内进行实车工况数据和频响函数采集,建立传递路径分析模型,根据传递函数分解理论利用Matlab编写传递路径分析程序,并将ADMAS优化得到的悬置刚度数据代入程序中进行贡献量和车内目标点振动分析,寻找贡献量较大路径,对相应的悬置继续进行优化。结果表明,该优化方法可以得到较好的能量解耦和较低的车内振动。     

工况传递路径分析在方向盘振源识别中的应用

针对某三缸发动机车辆怠速工况下方向盘抖动的问题,利用工况传递路径分析方法找出方向盘抖动的原因。首先采集怠速工况的动力总成悬置点和方向盘的振动加速度信号,使用奇异值分解建立从动力总成悬置被动端到方向盘的振动传递矩阵。然后对比传递矩阵合成的振动信号与拾振点的实测信号,验证了传递矩阵的正确性。最后计算各条路径对方向盘的振动能量贡献量,结合模态分析和信号的频谱分析,发现导致方向盘抖动的主要原因是副车架的共振,为解决方向盘抖动问题提供了依据。     

车内噪声异常识别及系统优化

牵引车在主观评估过程出现车内噪声异常,在定置状态下进行扫频测试,对不同声源进行识别,确定发动机振动是引起车内噪声异常的主要原因。通过对动力总成悬置系统进行仿真分析,识别出悬置系统存在的问题,并给出优化方向。以悬置刚度为优化参数,以动力总成悬置系统主振动能量分布的加权组合作为优化设计的目标函数,给出优化后的悬置参数。最后,在相同测试条件下,对优化后的悬置系统进行测试,结果表明优化后的系统解决了车内噪声异常问题。     

基于遗传算法的汽车动力总成悬置系统优化研究

使用传统优化算法对汽车动力总成悬置系统优化容易陷入动力总成悬置系统的局部最优解,为此在MATLAB平台中采用遗传算法编制相应的程序对其进行优化求解,优化时以汽车动力总成悬置系统六自由度解耦为目标函数,以悬置的各向刚度为设计变量,兼顾系统固有频率的合理配置和各工况下动力总成的位移控制。采用ADAMS软件对悬置系统优化前后的固有频率和能量分布进行仿真验证并对动力总成悬置系统进行静平衡校核。结果表明,遗传算法可以求悬置系统的全局最优解,优化结果稳定可靠,优化后动力总成悬置系统的解耦度得到提高。     

工况传递路径分析在方向盘振源识别中的应用

摘 要：针对某三缸发动机车辆怠速工况下方向盘抖动的问题,利用工况传递路径分析方法找出方向盘抖动的原因。首先采集怠速工况的动力总成悬置点和方向盘的振动加速度信号,使用奇异值分解建立了从动力总成悬置被动端到方向盘的振动传递矩阵。然后对比传递矩阵合成的振动信号与拾振点的实测信号,验证了传递矩阵的正确性。最后计算各条路径对方向盘的振动能量贡献量,结合模态分析和信号的频谱分析,发现导致方向盘抖动的主要原因是副车架的共振,为解决方向盘抖动问题提供了依据。     

三缸发动机整车怠速振动性能研究

研究基于传统四缸、横置前驱架构上更换的三缸发动机车辆在怠速工况下车内振动性能。阐述分析未加装平衡轴三缸发动机的激励及整车传递路径特性,并从整车NVH性能集成角度研究降低怠速工况下车内振动措施。研究结果表明:怠速工况下,三缸机一阶不平衡往复惯性力矩引起的怠速振动可以通过发动机的不同激励策略结合整车灵敏度特性及悬置的阻尼特性来消除;而降低1.5阶主燃烧激励引起的怠速振动,除降低发动机负载需求和通过降低悬置X向动刚度获得更低的Pitch模态频率及更高隔振性能外,还可以通过优化响应点处的模态频率来实现。     

基于高维模型的客车发动机悬置系统NVH性能优化

汽车NVH性能是衡量汽车乘坐舒适性的重要指标,其噪声声压级高低和振动幅值大小直接影响乘员的主观感受。通过怠速时整车NVH测试,确定动力总成悬置系统对驾驶员座椅处NVH性能影响最大。选取动力总成四点悬置处刚度和阻尼作为设计变量,利用基于薄板样条插值函数的高维模型(TPS-HDMR)构建设计变量与目标函数之间的近似模型。以驾驶员座椅处振动幅值为约束条件,采用遗传算法对驾驶员右耳处声压级进行优化,优化结果表明客车NVH性能得到明显提升,验证了该方法的可行性。     

某乘用车车内噪声与方向盘振动分析与改进

对某MPV样车(多功能乘用车)进行整车NVH测试,结果表明怠速工况下空调开启时的车内前排噪声和方向盘振动不满足设计要求。通过传递路径分析方法进行试验排查,发现该工况下,车辆前围板(膨胀阀安装位置)在发动机第4阶频率处振动异常是问题的主要原因。经过进一步验证,确定需对样车前围板进行结构改进。接下来通过有限元分析方法对前围板进行结构仿真优化,并在样车上进行优化后的试验验证。试验结果证实优化方案可行,车内前排噪声和方向盘振动得到有效控制。     

考虑隔振性能的动力总成悬置系统多目标优化

某工程机械动力总成悬置系统能量分布比较合理但隔振效果不理想,为此在ADAMS软件中,以系统能量解耦和振动传递率最小为优化目标,对悬置系统模型进行仿真,得到动力总成悬置系统优化悬置参数。对优化前后的悬置元件进行多工况隔振测试。分析和测试结果表明,优化后悬置系统能量解耦程度和隔振性能均达到满意效果。     

基于结构动力学修改技术的传递路径分析方法

针对传统传递路径分析(TPA)方法的局限性,提出一种基于结构动力学修改技术的传递路径分析方法。该方法通过系统频响函数预测被动部件频响函数,结合工况数据识别耦合力,实现路径贡献量分析。采用数值案例对该方法进行演示,验证其理论的正确性。针对轿车车身振动问题进行应用研究,选取发动机悬置安装点加速度和车内底板处加速度作为振动传递分析的研究对象。结果表明,该方法预测的被动部件频响函数与试验测试值吻合,可以在不拆分系统的情况下得到与传统TPA精度相仿的分析结果,验证了方法的工程可行性和应用简便性,为开展轿车车身NVH性能分析提供可借鉴的新方法和途径。     

动力总成悬置系统优化隔振性能的实践

采用MSC ADAMS/View建立动力总成悬置系统多体动力学模型,并结合怠速工况下各悬置元件振动响应测试结果验证模型的正确性。根据能量法解耦理论,以各悬置元件刚度为设计变量,以固有频率合理匹配为约束,选取动力总成在激励作用方向能量解耦度的提高为优化目标,改善某经济型轿车在怠速工况时的振动特性。结果表明,仅以刚度为设计变量在一定程度可以实现解耦度的提高,要达到完全解耦,还需考虑其它影响因素。     

动力总成悬置隔振设计

建立动力总成悬置系统六自由度模型,探讨用于动力总成悬置系统的优化目标,在此基础上对某国产汽车的动力总成悬置系统进行优化设计,优化后的动力总成悬置系统隔振性能优良,因此合理地选择发动机的悬置参数有利于降低发动机的振动向车内传递,进而提高车辆乘坐的舒适性。     

基于传递路径分析的车身阻尼材料拓扑优化

以某乘用车怠速工况下的车内噪声为研究对象,建立内饰车身的声-固耦合有限元模型,施加实测的加速度激励预测车内噪声响应。通过有限元模型获取系统传递函数,结合实测加速度激励建立传递路径分析模型,分析怠速工况下驾驶员右耳位置121 Hz频率处各路径的声学噪声贡献情况,以贡献量较大的路径为板件贡献量分析的激励输入位置,确定后地板为铺设阻尼的目标板件。以121 Hz处驾驶员右耳声压最小为目标,建立拓扑优化模型,对后地板阻尼进行布局优化。结果表明,怠速工况下121 Hz峰值频率处驾驶员右耳声压级下降5.59 dB(A),传递路径分析对阻尼结构优化设计具有一定指导作用。     

基于传递路径分析的车身阻尼材料拓扑优化

以某乘用车怠速工况下的车内噪声为研究对象,建立内饰车身的声-固耦合有限元模型,施加实测的加速度激励预测车内噪声响应。通过有限元模型获取系统传递函数,结合实测加速度激励建立传递路径分析模型,分析怠速工况下驾驶员右耳位置121 Hz频率处各路径的声学噪声贡献情况,以贡献量较大的路径为板件贡献量分析的激励输入位置,确定后地板为铺设阻尼的目标板件。以121 Hz处驾驶员右耳声压最小为目标,建立拓扑优化模型,对后地板阻尼进行布局优化。结果表明,怠速工况下121 Hz峰值频率处驾驶员右耳声压级下降5.59 dB(A),传递路径分析对阻尼结构优化设计具有一定指导作用。     

基于Matlab的动力总成悬置系统解耦优化

以某车型怠速运转时方向盘剧烈抖动为背景,测量动力总成和悬置参数,建立了动力总成悬置系统的6自由度数学模型,通过解耦计算,发现各个方向耦合比较严重,需要进行系统优化设计;应用撞击中心理论,对前后悬置位置进行调整,然后以悬置系统的刚度、悬置倾斜角度为约束变量,使用Matlab的多目标优化函数fgoalattain,以6个方向的耦合最小为目标函数进行优化设计,结果表明此方法能够在一定的约束范围内较好的实现各个方向的解耦,具有较高的实用价值。