動(dòng)力總成的慣性參數(shù)新型測(cè)試系統(tǒng)研發(fā)與懸置系統(tǒng)隔振優(yōu)化研究.pdf

1、動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)是影響汽車振動(dòng)噪聲性能的主要系統(tǒng)之一，本文針對(duì)當(dāng)前動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)研究中關(guān)于動(dòng)力總成慣性參數(shù)測(cè)試和涉及車身彈性基礎(chǔ)的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振優(yōu)化兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究。主要包括以下幾個(gè)方面:
　　本文研發(fā)了一種將動(dòng)力總成通過(guò)安裝位置、角度、剛度已知的懸置元件固定在基礎(chǔ)上，通過(guò)模態(tài)試驗(yàn)測(cè)試該動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的剛體模態(tài)頻率來(lái)反求動(dòng)力總成慣性矩和慣性積的新型動(dòng)力總成慣性參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)。包括從懸置系統(tǒng)模態(tài)分析方程出發(fā)推導(dǎo)反求動(dòng)力總

2、成慣性參數(shù)的解法，給出慣性參數(shù)求解迭代初始值的估算方法，對(duì)反求法解的性質(zhì)進(jìn)行深入研究，利用FORTRAN語(yǔ)言編制動(dòng)力總成慣性參數(shù)反求軟件，并對(duì)動(dòng)力總成慣性參數(shù)進(jìn)行理論算例反求驗(yàn)證與模態(tài)頻率實(shí)測(cè)反求實(shí)例研究，驗(yàn)證慣性參數(shù)反求法的正確性與可行性。
　　動(dòng)力總成慣性參數(shù)反求測(cè)試前須測(cè)出該動(dòng)力總成的質(zhì)量與質(zhì)心位置，本文研發(fā)一種通過(guò)測(cè)試任意兩種姿態(tài)下動(dòng)力總成質(zhì)量在測(cè)試平臺(tái)上的分布與參考點(diǎn)相對(duì)測(cè)試平臺(tái)的位置來(lái)計(jì)算動(dòng)力總成質(zhì)量和質(zhì)心的方法和裝置

3、。推導(dǎo)了動(dòng)力總成質(zhì)量和質(zhì)心在測(cè)試平臺(tái)投影的計(jì)算公式，推導(dǎo)了動(dòng)力總成質(zhì)心在發(fā)動(dòng)機(jī)坐標(biāo)系和測(cè)試平臺(tái)坐標(biāo)系中的位置變換關(guān)系。編制了動(dòng)力總成質(zhì)量質(zhì)心測(cè)量軟件，研制了動(dòng)力總成質(zhì)量質(zhì)心測(cè)試平臺(tái)裝置，對(duì)4D20機(jī)體缸蓋組合結(jié)構(gòu)質(zhì)量質(zhì)心進(jìn)行實(shí)測(cè)，驗(yàn)證了方法與軟件的正確性與實(shí)用性。
　　為研究將車身作為彈性基礎(chǔ)的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振優(yōu)化，以某礦山車為研究對(duì)象，利用拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程建立了考慮車身彈性基礎(chǔ)的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)-整車模態(tài)綜合模型。利用AN

4、SYS對(duì)車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析計(jì)算，提取其低階模態(tài)參與整車模態(tài)綜合。利用MATLAB編制了整車模態(tài)綜合分析程序并進(jìn)行模態(tài)分析，將其結(jié)果與ANSYS整車有限元模型的模態(tài)分析結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了該模態(tài)綜合模型的正確性。通過(guò)對(duì)比整車模型下的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)模態(tài)頻率與傳統(tǒng)的剛性基礎(chǔ)6自由度動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)模態(tài)頻率，指出了動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)與車身彈性基礎(chǔ)確實(shí)存在振動(dòng)耦合，這種耦合會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)頻率與實(shí)際安裝情況不符，頻率誤差可能達(dá)到1～

5、2Hz。
　　最后，對(duì)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)-整車模態(tài)綜合模型進(jìn)行了隔振分析與隔振優(yōu)化研究，相對(duì)于整車有限元模型，模態(tài)綜合模型的自由度大幅減少，分析與優(yōu)化計(jì)算效率大幅提高。將模態(tài)綜合模型的動(dòng)力響應(yīng)分析結(jié)果與ANSYS整車有限元模型分析結(jié)果進(jìn)行了時(shí)域與頻域?qū)Ρ龋?yàn)證了該模型與方法的正確性與合理性。在此基礎(chǔ)上，對(duì)懸置系統(tǒng)進(jìn)行隔振分析，給出了考慮彈性車身基礎(chǔ)的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)隔振優(yōu)化模型，利用序列二次規(guī)劃算法進(jìn)行隔振優(yōu)化，明顯地提高了原懸置系