乘用車排氣系統(tǒng)振動特性分析與優(yōu)化.pdf

1、乘用車排氣系統(tǒng)振動特性分析與優(yōu)化重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：黃志發(fā)指導(dǎo)教師：賀巖松教授學(xué)位類別：工程碩士（車輛工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)汽車工程學(xué)院二〇一五年十一月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步與革新，人們對汽車使用性能的要求也日益提高，其中汽車的NVH性能也越來越受到大眾消費(fèi)者的關(guān)注。排氣系統(tǒng)是汽車的重要部件，直接與發(fā)動機(jī)和車身（或車架）相連，工作時受到各種振動沖擊，產(chǎn)生較為劇烈的振動，將直接影響到汽車

2、的NVH性能。所以對排氣系統(tǒng)振動特性進(jìn)行分析和研究，對于改善整車的NVH性能具有重要意義。汽車排氣系統(tǒng)由多個部件組合而成，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，難以用簡單的理論模型進(jìn)行描述分析。本文針對排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征，在不影響其自身結(jié)構(gòu)特征的前提下，進(jìn)行相應(yīng)的模型簡化處理，采用HyperWks軟件建立排氣系統(tǒng)的有限元模型。對排氣系統(tǒng)進(jìn)行自由模態(tài)分析，包括計算模態(tài)分析和試驗?zāi)B(tài)分析，通過兩者的結(jié)果對比來驗證有限元模型的準(zhǔn)確性。在自由模態(tài)分析的基礎(chǔ)上，利用平均

3、驅(qū)動自由度位移理論（ADDOFD）進(jìn)行排氣系統(tǒng)懸掛位置的初步選擇，并通過靜力分析和約束模態(tài)分析，得到各處懸掛位置的載荷分布、應(yīng)力分布以及約束狀態(tài)下的模態(tài)參數(shù)（頻率和振型），查看該排氣系統(tǒng)的強(qiáng)度剛度是否滿足要求；振動頻率是否避開發(fā)動機(jī)怠速與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速激勵頻率。再對排氣系統(tǒng)進(jìn)行頻率響應(yīng)分析，計算由排氣系統(tǒng)通過橡膠吊耳傳遞到車身的力?；谝陨戏治?，找出關(guān)于該排氣系統(tǒng)需要優(yōu)化的問題。對排氣系統(tǒng)某些部件進(jìn)行靈敏度分析，研究其參數(shù)（管道厚度、吊耳剛度

4、等）變化對排氣系統(tǒng)振動特性的影響。然后通過正交試驗獲取部件不同參數(shù)組合對應(yīng)的排氣系統(tǒng)吊耳傳遞力以及模態(tài)頻率，進(jìn)而對所得結(jié)果進(jìn)行處理（求均值、極差等），最后得到排氣系統(tǒng)最佳部件參數(shù)組合，使排氣系統(tǒng)具有最佳的振動特性，即振動頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)避開怠速激勵頻率，吊耳傳遞到車身的力小于4N。本文對于排氣系統(tǒng)振動特性的研究具有一定的工程運(yùn)用價值。在進(jìn)行排氣系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計時，有助于縮短開發(fā)周期，節(jié)約開發(fā)成本。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：模態(tài)分析，ADDOFD，頻率響應(yīng)分