汽车发动机悬置系统解耦方法研究

本文提出了一种通过对汽车发动机悬置系统刚度矩阵解耦而实现系统解耦的新方法，应用该法对悬置参数进行优化计算，可以实现发动机悬置系统沿ｚ向和θｘ向的振型解耦，以达到控制整车振动的目的。     

六自由度发动机悬置系统分析与优化设计

依据拉格朗日方程,建立发动机悬置系统六自由度动力学模型。研究耦合六自由度隔振系统的迹频响函数,对发动机悬置系统固有频率进行分析与设计,提出最优固有频率最优配置方式。结合优化的频率配置与Cholesky振型,采用等效弹心算法,对系统支撑参数进行反解。通过对发动机悬置系统的动力学仿真,结果表明优化后的发动机振动加速度小于优化前且各向基本解耦,验证了基于六自由度系统固有特性的发动机悬置优化设计方法的可行性和有效性。     

基于ADAMS的发动机悬置系统设计

发动机悬置系统是影响汽车NVH性能的一个关键因素。首先介绍发动机悬置系统和能量法解耦。然后介绍系统动力学仿真分析软件ADAMS,并用一个工程实例,介绍ADAMS在其中的应用:建模,模态分析,频率分析,解耦水平分析,优化设计。     

基于Matlab的发动机悬置系统设计及优化

以某发动机悬置为研究对象,建立了一个悬置系统的三维动力学模型。以动力总成的参数为设计变量,以固有频率的合理配置和悬置系统能量解耦达标为设计目的,对悬置系统进行了详细分析,建立其六自由度自由振动运动方程,并找出了悬置三向刚度的合理匹配。同时,也为Matlab在振动方程求解中的应用提供了一个范例,为发动机悬置的设计建立了一个有效可行的计算方法。     

点支圆板自由振动

提供了一种求解周边固支、内部点支的圆板自由振动问题的高精度双重级数解法。文中的振型函数是用支点的反力表示的，确定支点反力齐次方程组和用行列式表示的频率方程的阶数等于支点反力的个数。     

一般黏性阻尼振动系统的实空间解耦与自由界面模态综合法

一般黏性阻尼振动系统通常可变换到状态空间,利用解得的复模态可以将系统方程解耦,但解耦后的方程是复系数方程,必须在复数域内进行求解。根据所需要保留的复特征解对的特征,通过复特征向量矩阵的线性变换构造了一种新的模态变换关系,利用模态变换矩阵将一般黏性阻尼振动系统的状态空间运动方程变换为解耦的实系数二阶常微分方程。随后,构造了一种与实变换矩阵关于系统矩阵加权正交的向量集,利用这种加权正交的向量集推导系统剩余柔度矩阵时可以避免对系统矩阵进行直接求逆,解决了含刚体模态时的系统剩余柔度矩阵的求解问题。然后,将实空间解耦和加权正交向量集与自由界面模态综合法相结合,推导出了与常规振动微分方程具有相同形式的实系数系统综合方程。最后,通过数值算例验证了方法的有效性。     

动力总成悬置系统非线性刚度设计及优化

汽车发动机的振动对车辆乘坐舒适性具有重要影响,如何有效地隔离发动机的振动是汽车设计中非常重要的问题。常用的方法是将动力总成悬置系统的刚度按线性变化设计,但这已不能满足目前隔振设计的发展需求,针对这一现状,基于非线性数学模型,提出一种悬置系统刚度设计和优化方法。首先建立动力总成悬置系统的动力学模型,得到系统非线性振动微分方程,为了控制各工况下动力总成质心的位移,根据悬置系统非线性刚度曲线的设计要求,对各悬置非线性段位移拐点和对应刚度进行设计;然后基于能量法解耦理论,在MATLAB中利用遗传算法对动力总成悬置系统各段的刚度进行优化;最后,将优化结果与其在ADAMS软件中的仿真结果对比验证。优化结果表明,动力总成悬置系统各个方向的解耦率均能达到设计要求,各段固有频率得到合理分配。     

混沌免疫遗传算法在汽车悬置系统设计中的应用

传统的悬置系统参数优化方法容易使优化结果陷入局部最优,遗传算法因其易于早熟收敛而限制了实际优化效果,为此提出使用混沌免疫遗传算法对汽车动力总成悬置系统参数进行优化设计。优化设计中,以动力总成悬置系统六自由度能量解耦为目标函数,以悬置刚度和安装角度为优化变量,并考虑悬置系统的模态频率匹配、能量解耦率、悬置静态剪切和压缩变形等约束条件。优化结果表明,基于设计的寻优方法,改善动力总成悬置系统与整车匹配程度,提高动力总成悬置系统的隔振性能。     

基于振动传递率和能量解耦的悬置系统优化

建立汽车动力总成悬置系统六自由度动力学模型,并以能量解耦率最大和各悬置点的振动传递率最小为目标对某轿车动力总成悬置的刚度参数进行优化设计．优化结果表明,总成各方向的振动解耦程度都得到了极大提高,固有频率分配更趋合理,共振频带宽度减小了15％,各悬置点的振动传递率平均减小了10％,改善了动力总成系统的NVH性能,取得了明显效果．     

裂纹参数对航空发动机叶片频率转向特性影响研究

针对叶片运行中产生的疲劳裂纹会改变航空发动机振动特性及其频率转向、振型转换问题,建立航空发动机叶片有限元模型,基于结构模态振动理论研究裂纹参数,包括裂纹长度、裂纹位置变化对叶片固有振动及受迫振动特性影响;讨论频率转向区附近频率、振型变化规律。结果表明,裂纹长度、位置变化会逐渐改变叶片频率及振型,出现复杂的频率转向、模态耦合及振型转换特性,导致叶片同阶振动模态在不同裂纹长度、位置时具有不同的模态振型。     

计及隔振率的发动机悬置系统稳健优化设计

发动机悬置系统的隔振率和解耦率是汽车动力总成设计的两个主要性能指标,通过ISIGHT软件集成MATLAB与ADAMS软件,建立计及隔振率的悬置系统稳健优化数学模型。考虑到橡胶悬置的生产工艺,将悬置的各向刚度值处理成耦合变量,以整车下悬置系统的频率合理分配为约束,并利用PSO优化算法对发动机悬置系统参数进行多目标优化求解。实车试验验证该方法的有效性,提高发动机悬置系统设计的实用性。     

基于等效分析模型的发动机悬置系统优化设计

利用ANSYS有限元分析软件建立发动机悬置系统等效分析模型,将发动机动力总成悬置系统等效为一个惯性体和一个弹性体的复合体,各悬置元件简化为沿其3个弹性主轴方向的弹簧,并可准确体现动力总成的质量,转动惯量和激励力加载位置。利用ANSYS完成该模型的模态分析,并进行了能量解耦度和谐振频率的优化计算,结果表明,该等效建模方法是正确和可行的。该模型为在ANSYS中进行悬置系统模态分析优化和动力响应分析与隔振率优化提供了新的切实可行的简捷建模方式。     

齿轮超声加工纵向振动系统的设计与实验研究

为了解决齿轮超声加工纵向振动系统设计问题,基于纵向振动动力学方程,利用结合面的力、位移振动耦合与边界条件,提出纵向振动变幅器的非谐振设计方法,推导了频率方程;应用Matlab2011Ra对变幅器未知尺寸、振型分布进行理论数值求解,并利用ANSYS12.0对所设计变幅器进行模态分析与谐响应分析．设计加工了不同模数齿轮的纵向振动变幅器,基于C6140车床搭建了齿轮超声加工纵向振动系统的激光测振仪测试系统,进行谐振实验．变幅器的谐振频率和振幅经理论求解、有限元分析、实验测试对比,各自的最大求解偏差都小于5%,可以满足工程应用需要.研究表明：可应用力、位移耦合非谐振设计方法,完成中小模数齿轮变幅器的纵向振动系统设计,对齿轮超声振动系统设计具有理论指导和工程应用价值．     

燃料电池发动机反应堆减振设计

首先对燃料电池发动机反应堆进行初步设计,然后建立燃料电池发动机反应堆悬置系统振动力学模型,同时对反应堆悬置系统进行振动特性分析,最后采用移频减振原理对燃料电池发动机反应堆悬置刚度和阻尼进行优化设计;设计方法可以达到对燃料电池发动机反应堆进行隔振的设计要求。     

大客车空调压缩机悬置机构优化仿真

改进大客车常用曲轴连杆式空调压缩机悬置机构,基于与汽车动力总成悬置系统的相似性,考虑发动机振动和带传动对压缩机振动影响,建立压缩机总成—发动机集总参数模型。以系统能量解耦率为优化目标,系统固有频率和悬置刚度约束作为约束条件,悬置的三向刚度值为设计变量进行优化设计。基于ADAMS建立压缩机总成—发动机动力学模型,仿真结果表明悬置机构改进后压缩机振动减弱,优化后悬置支反力、压缩机质心纵向位移和绕转动轴角加速度明显下降,证明改进悬置机构和优化方法对压缩机隔振的可行性和有效性。     

动力总成悬置系统怠速隔振优化策略研究

在车型早期开发阶段,模态解耦设计是动力总成悬置系统怠速工况隔振设计的理想选择。如何选择解耦坐标系,以及制定出合理的模态优化策略是获得具有良好隔振性能悬置系统的关键。本文通过对比研究动力总成悬置系统刚体模态参数与动态悬置力响应之间的关联性,指出悬置系统模态解耦设计时提高有效性的一般性规则。     

某装载机动力总成悬置系统隔振性能优化

以某工程装载机动力总成悬置系统为研究对象,为改善其隔振性能,对悬置系统固有频率进行优化配置的同时对其解耦率进行优化布置。以悬置静刚度和安装位置为优化参数,对固有频率和解耦率进行优化匹配。结果表明,优化后悬置系统各阶固有频率分配更加合理,垂直方向和绕曲轴方向解耦率得到显著提高,并仿真分析了优化方案的可靠性,最后通过实车测试验证了悬置系统的隔振性能得到较大改善。     

一种桥梁结构动力特性修改逆问题求解方法

本文研究了修改桥梁结构设计参数，使其自振周期和振型满足预先给定设计要求的动力特性修改过问题，提出了一种求解方法。在建立桥梁结构有限元动力学模型的基础上，该方法利用模态理论的正交关系与特征关系导出动力特性修改逆问题求解方程，然后，用矩阵广义逆技术求解。应用实例表明，本文方法具有较高的精度，是一种简便有效的桥梁结构动力特性修改逆问题的求解方法。