基于動力總成-整車耦合系統(tǒng)的動力懸置系統(tǒng)振動性能分析.pdf

1、汽車動力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究經(jīng)歷了一個(gè)漫長的發(fā)展過程，從最初的純經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，到現(xiàn)在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與理論體系相結(jié)合，其優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及理論體系日益完善?，F(xiàn)今，對于懸置系統(tǒng)的優(yōu)化分析，基于固定在地面的6自由度剛體模型的優(yōu)化分析方法已非常成熟，但是基于動力總成和整車匹配模型的優(yōu)化方法還有很大探索空間。而且對于整車這樣復(fù)雜的多自由度系統(tǒng)而言，動力總成懸置系統(tǒng)作為其重要組成部分，單獨(dú)分開來考慮是不合理的，傳統(tǒng)的6自由度模型忽略了動力總成和車身、懸

2、架輪胎等之間的耦合振動的影響，并不能很準(zhǔn)確地反映動力總成在整車環(huán)境下的模態(tài)和運(yùn)動耦合情況。建立完整的包括車身和車輪在內(nèi)的的整車模型，才能更準(zhǔn)確的分析和優(yōu)化發(fā)動機(jī)振動對車廂內(nèi)噪聲和振動的影響，從而取得合理的懸置元件的安裝位置、安裝角度和剛度阻尼等設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)出合理的懸置系統(tǒng)，降低整車的振動和噪聲。因此，本文將建立包括車體及簧下質(zhì)量在內(nèi)的13自由度動力總成-整車耦合模型來進(jìn)行動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要工作內(nèi)容有:
　　首先，詳細(xì)

3、推導(dǎo)了13自由度動力總成懸置系統(tǒng)模型的理論建模過程，利用Matlab和Adams建立了包括車身及車輪在內(nèi)的13自由度動力懸置-整車系統(tǒng)模型，并通過Adams模型和Matlab模型固有特性計(jì)算結(jié)果的相互對比及模態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性;
　　其次，針對多自由度模型提出了廣義解耦率概念以考慮描述動力總成和車身、車身和車輪之間的能量解耦，不僅反映出單剛體的振動能量分布情況，還能反映出各子系統(tǒng)之間的耦合情況;
　　然后，提出了評價(jià)動

4、力懸置系統(tǒng)性能的怠速工況、啟停工況以及路面激勵工況，對三種工況進(jìn)行詳細(xì)的描述，并詳細(xì)推導(dǎo)動力總成懸置系統(tǒng)強(qiáng)迫振動的理論公式計(jì)算過程;
　　最后，采用上述方法對某MPV車型的動力懸置系統(tǒng)進(jìn)行分析，并采用NSGA-Ⅱ多目標(biāo)遺傳算法對多自由度模型懸置剛度進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，采用三種工況對優(yōu)化方案進(jìn)行評價(jià)，最后找出使系統(tǒng)廣義解耦率和三種工況的下的振動性能都得到明顯提高的方案。將優(yōu)化方案的結(jié)果參數(shù)應(yīng)用于實(shí)車，通過噪聲試驗(yàn)結(jié)果得出，優(yōu)化后，車內(nèi)乘