扭振激勵(lì)下的車(chē)內(nèi)噪聲產(chǎn)生機(jī)理及多級(jí)減振器參數(shù)設(shè)計(jì).pdf

1、微型車(chē)以其體積小、操控靈活、價(jià)格低廉、實(shí)用性強(qiáng)、能耗小等優(yōu)點(diǎn)備受消費(fèi)者青睞。微型汽車(chē)自身特點(diǎn)、汽車(chē)的輕量化趨勢(shì)、人們對(duì)舒適性要求的增長(zhǎng)和國(guó)家有關(guān)法規(guī)日趨嚴(yán)格等因素，使得微型車(chē)的振動(dòng)噪聲問(wèn)題越發(fā)被人們所重視，如前置后驅(qū)車(chē)上普遍存在的不明機(jī)理的車(chē)內(nèi)轟鳴聲問(wèn)題，嚴(yán)重影響車(chē)輛的NVH性能，相關(guān)機(jī)理和控制方法亟待深入研究。
　　本文以某前置后驅(qū)式微型車(chē)為對(duì)象，對(duì)車(chē)內(nèi)轟鳴聲問(wèn)題的產(chǎn)生原因和多級(jí)減振器設(shè)計(jì)方法做了深入研究。
　　針對(duì)傳感器

2、工作間隙變化引起的扭振測(cè)試誤差的量化計(jì)算問(wèn)題，首先推導(dǎo)傳感器工作間隙變化情況下的統(tǒng)一形式的電壓和瞬時(shí)轉(zhuǎn)速表達(dá)式。然后闡明傳感器工作間隙變化引起瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量誤差的機(jī)理，并研究瞬時(shí)轉(zhuǎn)速誤差影響規(guī)律和特性。研究表明，通過(guò)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速表達(dá)式可定量計(jì)算出誤差大小，得出了誤差信號(hào)的頻率特性，成功地解決了扭振實(shí)驗(yàn)誤差定量計(jì)算問(wèn)題。最后提出了基于最優(yōu)基準(zhǔn)電壓的調(diào)幅誤差消除方法，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、理論和仿真分析方法，對(duì)車(chē)內(nèi)轟鳴聲產(chǎn)生機(jī)

3、理進(jìn)行分析。首先，對(duì)整車(chē)進(jìn)行包含傳動(dòng)系扭振、整車(chē)振動(dòng)和車(chē)內(nèi)噪聲在內(nèi)的整車(chē)NVH實(shí)驗(yàn)，綜合運(yùn)用傳遞路徑和模態(tài)實(shí)驗(yàn)方法，分析引起車(chē)內(nèi)轟鳴聲的振動(dòng)的激振力來(lái)源、傳遞路徑和峰值產(chǎn)生原因。將時(shí)頻相干分析方法，引入車(chē)內(nèi)噪聲研究中，用于定量評(píng)價(jià)傳動(dòng)系扭振和車(chē)內(nèi)噪聲關(guān)聯(lián)程度的大小，進(jìn)一步驗(yàn)證激振力傳遞路徑。然后，提出通過(guò)主減速器齒輪嚙合反力方式實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)到整車(chē)振動(dòng)的新耦合機(jī)理。最后，通過(guò)傳動(dòng)系和整車(chē)耦合的多體動(dòng)力學(xué)模型，證明傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)激勵(lì)能

4、夠通過(guò)齒輪嚙合反力的方式加載于整車(chē)振動(dòng)系統(tǒng)上，且該新耦合機(jī)理是整車(chē)振動(dòng)系統(tǒng)激振力的主要來(lái)源。
　　針對(duì)單模態(tài)共振引起的振動(dòng)問(wèn)題，首先推導(dǎo)了單模態(tài)等效系統(tǒng)上安裝并聯(lián)和串聯(lián)多級(jí)減振器時(shí)的運(yùn)動(dòng)方程，并求解得到主系統(tǒng)和減振器系統(tǒng)參數(shù)分離的無(wú)量綱化動(dòng)力放大系數(shù)，研究了各減振器參數(shù)的大小和分布對(duì)動(dòng)力放大系數(shù)的影響規(guī)律，對(duì)工程問(wèn)題分析具有指導(dǎo)意義。然后用序列二次規(guī)劃(SQP)和人工篩選相結(jié)合的方法對(duì)多級(jí)減振器進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)，得到包含級(jí)數(shù)的最優(yōu)減振

5、器參數(shù)。同時(shí)還用級(jí)數(shù)l=1的優(yōu)化結(jié)果與單級(jí)減振器動(dòng)力放大系數(shù)解析表達(dá)式得到的最優(yōu)解對(duì)比，證明了推導(dǎo)的正確性。計(jì)算了安裝最優(yōu)減振器后的系統(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)，結(jié)果表明，針對(duì)單模態(tài)的設(shè)計(jì)方法得到的多級(jí)減振器，減振效果優(yōu)于單級(jí)減振器。
　　針對(duì)具有寬頻帶和多目標(biāo)特性的車(chē)內(nèi)噪聲控制問(wèn)題，首先提出用加裝傳動(dòng)系扭振減振器方法實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)噪聲控制的新思路，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，結(jié)果表明，該思路可行。推導(dǎo)基于響應(yīng)的任意連接點(diǎn)多級(jí)減振器系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和無(wú)量綱化的

6、動(dòng)力放大系數(shù)。然后用序列二次規(guī)劃(SQP)和人工篩選相結(jié)合的方法對(duì)多級(jí)減振器進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。同時(shí)討論了不同設(shè)計(jì)方法得到的多級(jí)減振器的作用頻帶，結(jié)果表明基于響應(yīng)的設(shè)計(jì)方法可用于解決寬頻帶振動(dòng)控制問(wèn)題。最后，建立多目標(biāo)優(yōu)化模型，運(yùn)用多目標(biāo)遺傳算法計(jì)算得到最優(yōu)多級(jí)減振器參數(shù)，使得各目標(biāo)都取得了良好的控制效果。
　　通過(guò)上述研究，扭振測(cè)試誤差的量化計(jì)算方法，為測(cè)試精度評(píng)估和標(biāo)準(zhǔn)制定提供了理論依據(jù)。發(fā)現(xiàn)的基于主減速器齒輪嚙合力的扭振和整車(chē)振動(dòng)