改善轰鸣振动与换挡冲击的双质量飞轮优化设计

针对某前置后驱车辆存在的轰鸣振动以及换挡冲击问题,进行整车试验分析,发现在发动机转速为1 600r/min、2 700 r/min 时的轰鸣振动较为明显,换挡冲击的振动频率在10 Hz之内。借助ADAMS软件搭建整车虚拟样机模型,利用ADAMS/Vibration 模块进行模态解析计算,结果表明：转速为1 600 r/min时的轰鸣振动的影响因素为离合器回转刚度,换挡冲击的影响因素为飞轮惯性质量。因此对实车的双质量飞轮惯性质量以及刚度进行优化,同时在实车上进行验证,结果显示该改进方案能够同时解决轰鸣振动以及换挡冲击问题。     

载货汽车的板簧刚度验证与平顺性仿真分析

针对钢板弹簧动力学模型在整车平顺性仿真分析时,仿真精度低等问题,以钢板弹簧的刚度特性对整车平顺性的影响为对象进行研究。将某型载货汽车作为分析对象,在ADAMS/car中,利用leafspring模块建立钢板弹簧模型,对钢板弹簧模型的摩擦和接触进行设置,并对板簧模型进行刚度验证。利用ADAMS/car建立板簧悬架模型及整车动力学模型,考虑到轴荷是载货汽车研发过程中的重要参数,需要对其进行修正。利用凸块路面,对修正后的载货汽车整车模型进行平顺性仿真,并与实车道路试验做对比,仿真与试验结果显示:驾驶室座椅导轨处的仿真峰值与对应实车测试峰值的误差绝对值小于20%,说明载货汽车动力学模型满足平顺性仿真精度要求。     

某多用途货车传动系扭振试验分析与优化

某多用途货车加速行驶时,在发动机转速1200 r/min～1500 r/min范围内,传动系出现明显振动,影响整车NVH品质.针对此问题在传动系关键节点处加装传感器,对车辆6个前进挡在加速工况下进行扭振测试,由数据处理获得传动系各部位的角加速度振幅随发动机转速变化的关系.分析获得各部位振动的主要阶次,确定发动机2阶激励...     

天然石墨的球形化工艺参数优化

为提高球形石墨的振实密度,采用LNP-18A整形机对天然石墨粉碎样进行球化实验,探讨球化轮转速、风量、分级轮转速、球化时间等4种不同参数对石墨球化效果的影响。结果表明:球化轮转速在3 600～6 000 r/min时,石墨粒径减小,球化作用使得粒度分布变窄,振实密度增大;风量提升57.1%,成品率降低7%,D_(10)增大11.43%;D_(10)与D_(max)随着分级轮转速增加减小的程度最为显著,成品率增加8%,振实密度变化不大;球化180 min后球形石墨的振实密度增大97.19%,细粒级颗粒含量先减少后增加;物料为2 kg条件下,球化轮转速为6 000 r/min,分级轮转速为3 900 r/min,风量为4.54 m~3/min,球化180 min振实密度达到0.913 g/cm~3,成品率达到67%。     

基于P/T灵敏度预测车内轰鸣噪声

搭建某车型的整车有限元模型,并对动力总成的当量模型进行详细说明。基于P/T灵敏度方法计算动力总成质心扭矩激励下的车内噪声,发现其在3 350 r/min~3 750 r/min范围内超出目标线,存在轰鸣风险。为验证该方法的有效性和可靠性,进行3档WOT工况下车内噪声测试,结果显示在上述转速带内存在轰鸣现象,从而证明了P/T灵敏度方法的正确性。     

应用动力吸振器降低车内轰鸣噪声

通过整车车内噪声测试并对副车架进行模态分析,明确得出转速2 400 r/min附近车内轰鸣噪声来源是发动机2阶激励与前副车架第1阶模态产生共振。设计动力吸振器,再进行动力吸振器参数优化,提出抑制前副车架共振的工程方案。通过试验验证,该方案基本消除车内轰鸣噪声,改善整车NVH特性。     

星载反作用飞轮开关霍尔标定方法

针对开关霍尔测速的卫星姿控反作用飞轮在低速反馈延迟大,导致控制系统低速性能较差的问题,提出了一种开关霍尔标定算法。通过地面测量获得飞轮稳速旋转1个机械周期内各霍尔状态区间对应的时间序列,计算出1个机械周期内各状态区间对应的实际机械角度序列,利用在线标定算法确定该机械角度序列与飞轮旋转过程中实时获取的霍尔脉冲时间序列的最优匹配关系,运用该匹配关系计算飞轮转速。相较于传统周期法,此标定算法极大程度降低了反馈延迟,飞轮低速控制性能由转速低于50 r/min震荡,优化为速度控制精度(@50 r/min)为±0.5 r/min,最低可控转速为7 r/min,速度控制精度(@7 r/min)为±1 r/min。     

基于多体力学的汽车空气弹簧悬架优化

基于ADAMS/View软件对湖南大学自主研发的某一车型,以提高整车行驶平顺性为目的,综合考虑阻尼系数、悬架刚度和非簧载质量各因素对平顺性的影响,建立了空气弹簧悬架及整车仿真分析模型,构造了仿真分析所需路谱的高程样本,对其影响汽车安全性、平稳性、舒适性的参数进行敏感性分析,并在此基础上对空气弹簧悬架系统参数进行优化设计.通过实车道路试验和仿真结果的对比,验证了仿真的可信度及可行性.     

考虑DCT车辆起步过程离合器接合稳定性的双质量飞轮参数优化EI北大核心CSCD

在车辆起步过程中,发动机输出转矩波动会导致离合器接合不稳定,从而影响整车动力传动系统的平顺性。双质量飞轮(dual mass flywheel,DMF)可减小发动机转矩波动对离合器及整车动力传动系统的影响。针对起步过程离合器接合不稳定影响整车平顺性的问题,以双离合器自动变速器(dual clutch automatic transmission,DCT)车辆为研究对象,研究了DMF的刚度、阻尼和初级与次级飞轮惯量比对DCT车辆起步过程离合器接合稳定性的影响,并建立了以离合器黏滑比和整车冲击度为目标函数的多目标优化模型,利用遗传算法对模型进行优化,得到了使离合器接合稳定性提高且整车冲击度明显降低的DMF最优参数组合。     

动力总成悬置系统装配状态对整车振动的影响

在动力总成悬置系统理论设计合理的基础上,研究悬置系统实车装配状态对整车振动的影响。以悬置安装位置处的车架局部刚度作为研究对象,分析车架局部刚度的大小对整车振动的影响。通过一实测例子表明,在理论设计合理的基础上,正确的动力总成悬置系统装配状态可改善整车的乘坐舒适性。     

车辆加速异响及轰鸣声诊断与优化

对某款搭载1.8T汽油发动机SUV车型在1档、2档及3档小油门加速过程中发动机转速为3 000 r/min左右时出现的"guagua"异响和轰鸣声问题,通过发动机舱近场噪声及部件振动测试,利用小波变换、滤波回放等信号处理方法,确认异响及轰鸣声均来自发动机水管。试验结果表明,该发动机水管模态频率偏低,在发动机2阶激励下发生共振并与对接件接触,从而产生异响,同时也引发轰鸣声。结合水管实测模态,建立仿真分析模型并进行结构优化,制作样件并经实车验证,增加固定支架提升模态频率的方案能有效解决该异响和轰鸣问题。     

某车辆动力总成异常振动分析与改进

针对某SUV车柴油机动力总成产生异常振动导致操纵手柄剧烈振动这一实际问题,将振动试验测试与有限元仿真分析结合起来研究动力总成的振动动态特性。通过整车道路试验及转鼓试验,发现柴油机工作转速的二阶激励激起了动力总成系统共振,通过采用有限元方法建立了一种柴油机动力总成振动分析模型,计算分析了此动力总成的振动固有频率和固有振型,找到了导致动力总成弯曲刚度变差的原因—飞轮壳结构刚度不足。在验证了有限元仿真模型计算合理性基础上,通过改进设计飞轮壳结构,提高了动力总成的固有频率,使其避开了共振频率区间,最终消除了操纵手柄的异常振动。该试验与仿真分析方法对解决同类工程问题具有参考指导和应用价值。     

超导磁悬浮微飞轮系统设计与功耗分析

针对飞轮系统在高转速时功耗大的问题,设计了基于超导磁悬浮轴承的微飞轮系统样机,研究了超导磁悬浮轴承对飞轮系统功耗的影响.微飞轮系统采用超导磁悬浮轴承作为支撑机构,以平面直流无刷电机作为驱动装置,在保证超导轴承场冷高度和电机间隙的条件下设计真空系统,通过搭建飞轮能耗实验平台,对超导磁悬浮飞轮系统的功耗进行分析,并通过测试不同场冷高度下的飞轮系统降速曲线,研究场冷高度对超导磁悬浮轴承的摩擦损耗影响.实验结果表明,在同样功耗下飞轮转子的最高转速可达到33 000 r/min,在15 000 r/min时超导磁悬浮轴承的功耗仅为机械飞轮系统功耗的1/7,并可以通过增加场冷高度进一步减少系统功耗.超导磁悬浮技术可以满足飞轮系统高转速、低功耗的要求．     

基于发动机转矩与转速控制的AMT换挡策略研究

为了改善电控机械式自动变速器(automated mechanical transmission,AMT)的换挡品质,分析了影响其换挡品质的关键因素,提出了一种新的基于发动机转矩与转速控制的AMT换挡策略.该控制策略将换挡过程分为3个阶段,每个阶段都实现了发动机与离合器之间的联合控制,有利于提高AMT汽车的换挡品质.为验证该策略是否正确有效,基于MATLAB/Simulink软件平台建立了电控液动式AMT的仿真模型,并通过dSPACE实时仿真系统完成TCU的快速控制原型,进行了实车测试.仿真和实车测试结果都表明,基于发动机转矩与转速控制的AMT换挡策略能够有效提高AMT汽车换挡过程中的舒适度,改善换挡品质.     

某纯电动汽车空调振动分析与优化

针对某纯电动乘用车在怠速、开空调时车内振动较大的问题,通过振动传递特性测试及模态分析,确定空调压缩机在转速为2300 r/min时振动较大是由于空调压缩机自身激励与冷却风扇产生拍振所导致,在转速为5000 r/min时振动较大是由于压缩机工作基频与其自身刚体模态耦合所导致.最终,通过调整空调压缩机转速,将原2300 r...     

高分辨光学卫星飞轮微振动隔振器的设计

反作用飞轮产生的微振动使高分辨光学卫星成像变得模糊,甚至导致高分辨光学卫星无法对地成像。为减弱飞轮微振动对成像的影响,采用金属橡胶隔振器隔离飞轮产生的微振动。首先,测量飞轮产生的微振动并分析其频谱特性;然后,利用有限元软件对"吉林一号高分星"进行频率响应分析,以获得相机内部光学元器件的敏感频率点;最后,将光学元器件的敏感频率点及飞轮振动频谱特性作为设计金属橡胶隔振器固有频率及阻尼比的依据。成型后的金属橡胶隔振器轴、径向固有频率分别为155 Hz、160 Hz,安装金属橡胶隔振后飞轮在249 Hz(共振峰值频率)处的隔振效率达80%。隔振前卫星次镜X、Y、Z向最大角位移为0.011″(249 Hz/2 800 r?min~(-1))、0.01″(249 Hz/2 800 r?min~(-1))、0.023″(249 Hz/1600 r?min~(-1)),隔振后最大角位移为0.002 2″(155 Hz/1 600 r?min~(-1))、0.002 2″(155 Hz/1 600 r?min~(-1))、0.001 2″(160 Hz/1 600 r?min~(-1)),与无隔振条件下相比角位移峰值减小达70%,满足次镜三向最大角位移小于0.008″的设计要求,表明金属橡胶隔振器设计合理,隔振效果明显。     

叉车振动仿真及发动机总成悬置优化

利用ADAMS软件建立某型叉车整车在怠速工况下的振动仿真模型,并进行实验验证,实验表明通过采用对连接螺栓的柔性化方法可以有效提高叉车仿真模型的准确性。在此基础上利用ADAMS试验设计方法,对整车动力总成悬置刚度阻尼匹配进行优化,结果表明通过刚度阻尼的合理匹配能在一定程度上改善整车车架上的振动情况。     

汽车空调压缩机关键机构的运动学分析与仿真

汽车空调SD7V16型压缩机排量的可变化性由其活塞行程的改变实现。根据SD7V16型压缩机关键机构的传动原理建立数学模型,对关键机构进行运动学分析,得到活塞的位移、速度和加速度计算公式,进而求出压缩机排量的几何算法。最后,通过ADAMS仿真得到活塞的位移、速度和加速度以及在600r/min,3 000 r/min和6 000 r/min主轴转速下的变化曲线。研究结果可为深入研究同类压缩机关键机构尺寸公差及尺寸公差的敏感性对压缩机排量的影响奠定基础。     

惯性质量对斜拉索阻尼器减振增效作用试验研究

为提升斜拉索被动黏滞阻尼器的减振效果,开展了阻尼器并联的惯性质量单元对斜拉索减振的增效作用试验研究。首先基于滚珠丝杠位移增效机制、两节点惯质单元"inerter"与电磁阻尼技术集成了惯性质量和阻尼系数均具有可调性的惯性质量电磁阻尼器(EIMD)样机,综合理论分析与力学性能测试建立了EIMD的力学模型;然后建立模型斜拉索-EIMD减振试验平台,通过改变EIMD的惯性飞轮转动惯量和负载电阻阻值,分别测试分析了惯性质量和阻尼参数对斜拉索面内振动前2阶模态附加阻尼比的影响规律;最后对比研究了惯性质量频率相关型负刚度与恒定型负刚度对斜拉索阻尼器的减振增效作用与机理。结果表明:随着阻尼器惯性质量的增加,斜拉索前2阶附加模态阻尼比均先增加后下降,且第2阶模态最优惯性质量小于第1阶模态;斜拉索第1,2阶模态附加阻尼比最大试验值分别达到了线性黏滞阻尼器理论最优值的2.02,4.46倍;当惯性质量无量纲负刚度系数逼近"-1"时,斜拉索减振效果提升效应最为显著;惯性质量频率相关型负刚度与恒定型负刚度均通过负刚度特性放大阻尼器的位移实现耗能增效,但惯性质量负刚度不会诱发斜拉索减振系统稳定性问题。     

纯电动车驱动电机加速噪声分析及优化

为研究纯电动车的电机电磁振动噪声问题，采用试验与仿真相结合的方法，对某款电机进行加速振动与噪声测试，通过诊断分析确定其主要噪声阶次为48阶，主要问题转速点为4 300 r/min、6 500 r/min和9 800 r/min，随后采用仿真手段对电机加速过程的电磁噪声进行电磁-振动-噪声的多物理场耦合分析，对比仿真与测试结果发现两者吻合较好，说明该仿真方法具有较高的精度。随后进行电磁噪声源及结构板块贡献量分析，发现转速点4 300 r/min和6 500 r/min的噪声主要由转矩脉动产生，而9 800 r/min的噪声由径向电磁力产生，主要声辐射部位为出线盒和控制器盖板，进而通过优化电机转子外圆开槽尺寸和结构刚度来降低电磁噪声，仿真及试验结果验证了优化后电磁噪声已明显降低。