电驱刚体模态对某电动车路噪的影响分析

摘 要：某纯电动汽车在粗糙路面上以60Km/h匀速行驶时,主观评价会有严重的压耳感。经过和目标值对比,以及对音频的滤波回放,确认30Hz和40Hz峰值是引起主观压耳感的主要原因。该电动车为后轴驱动,电驱动总成通过三点悬置安装在后副车架上,而后副车架与车身通过4个衬套连接,形成二级隔振系统。通过分层级传递路径分析,确认30Hz峰值产生的根本原因为电驱总成刚体模态与尾门模态耦合,而40Hz峰值主要为轮胎的扭转模态导致轮芯的激励力较大所致。通过优化悬置刚度,即第一级隔振系统刚度,将电驱总成对地的侧倾模态频率调整为40Hz,将电驱总成设计成40Hz的动力吸振器以降低整车40Hz路噪峰值。再通过优化后副车架衬套刚度,即第二级隔振系统刚度,使得电驱总成在整车状态下的刚体模态与尾门模态避频,解决30Hz路噪问题。经过试验验证,路噪30-40Hz下降4-5dB,主观感受良好。运用电驱总成刚体模态解决低频路噪的思路,对类似的问题有一定的参考意义。     

某MPV加速声品质优化

某MPV全负荷加速过程车内出现异响,严重影响整车声品质。应用LMS公司的Test. Lab振动噪声分析系统对车内噪声、动力总成系统进行振动、噪声数据采集,通过主观评价、传递路径分析、模态分析和频谱分析,确定加速异响传递路径为发动机后悬置,副车架约束模态与后悬置存在共振风险。运用ABAQUS软件对后悬置-前副车架进行模态仿真计算,提出调整后悬置橡胶静刚度方案,实现后悬置与副车架模态解耦。进一步试验发现,车内加速噪声异响问题得到明显改善。为优化MPV加速噪声提供一种借鉴方法。     

电梯系统共振失效的灵敏度研究

以曳引式电梯为研究对象,考虑电梯曳引绳刚度具有时变特性,对电梯系统建立了8自由度耦合振动的动力学模型。在对系统进行模态分析的基础之上,以影响系统模态频率的动力参数作为随机变量,结合DOE试验方法与神经网络技术,得出系统随机变量与系统模态响应之间的显性函数关系式。依据动态结构系统的固有频率与激振频率差的的关系准则,定义了系统共振的失效模式,并对系统的随机变量进行了可靠性灵敏度分析。研究表明,绳头侧刚度和曳引机支撑刚度对频率共振影响最为明显,因此,在电梯系统设计中可以通过修改该动力参数达到有效降低共振的风险。同时,在实际工作中应该严格关注和监视该动力参数的变化,避免发生共振。     

考虑车架作用的动力总成刚体模态识别

对某型卡车车架和动力总成系统进行动力学求解,分别得到了动力总成系统在车架为固定刚体和运动刚体两种条件下的模态频率,同时对卡车进行模态测试分析,并与两种情况的理论计算结果进行对比分析,发现考虑车架为运动刚体计算得到的模态频率更接近试验值。为悬置系统的准确优化设计提供了参考。     

负刚度吸振器对有限长弹性梁的抑振效果研究

考虑不同形式负刚度动力吸振器对有限长弹性简支梁动态响应的影响,提出并建立"弹性梁-负刚度动力吸振器"耦合系统动力学模型。基于模态叠加法,推导得到各阶模态对应幅频响应解析表达式。以弹性梁第1阶振动模态作为振动抑制目标,结合固定点理论和最大值最小化优化准则得到各类型动力吸振器的最优设计参数。以功率流作为振动控制效果的评价指标,建立"弹性梁-动力吸振器"耦合系统的导纳功率流理论模型。在此基础上,计算得到安装动力吸振器前后弹性梁的总功率流和净功率流,以及动力吸振器消耗的功率流,研究不同形式动力吸振器的振动抑制效果。最后,选择振动控制效果最显著的动力吸振器作为研究对象,针对部分主要设计参数展开研究。计算结果表明：在目标控制模态频率附近,负刚度动力吸振器对弹性梁动态响应的控制效果较好,且多个振动模态响应均被有效控制;当阻尼元件和负刚度元件同时接地对弹性梁动态响应的控制效果最佳;众多设计参数均存在最优值。     

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。     

动力总成异常振动的固有特性识别研究

针对某SUV车柴油机动力总成在常用工作转速条件下产生异常振动的实际问题,给出改进脉冲激振法与有限元计算模态分析法相结合的方法进行不同条件下柴油机动力总成的固有特性识别研究。通过整车道路试验,发现柴油机工作转速的二阶激励激起动力总成系统共振,采用基于变时基技术的改进脉冲激振法进行整车和台架条件下动力总成的振动模态试验,结合有限元模型仿真计算,识别动力总成的固有频率和振型参数,发现飞轮壳结构是导致动力总成弯曲固有频率偏低引起系统共振的薄弱环节。根据识别结果,进行改进设计飞轮壳薄弱结构,提高动力总成系统的固有频率,消除异振。     

汽车发动机悬置系统多目标设计优化研究

动力总成悬置系统对于汽车振动与噪声控制十分重要,通过考虑车身耦合因素,建立动力总成悬置系统十五自由度耦合模型,以扭矩轴解耦率和总传递振动力为综合优化目标进行优化,并将整车常用行驶工况考虑在内,以整车实测数据辨识出发动机激振力作为系统实际输入,应用粒子群算法对悬置系统刚度参数进行优化。计算表明选择合适的刚度参数可以有效降低汽车的传递振动力,并提高扭矩轴解耦率,从而改善汽车乘坐的舒适性。     

间隙对两轴液压振动试验系统动力学影响的研究

为了分析间隙对两轴液压振动试验系统动力学响应的影响,建立了间隙副连续碰撞力学模型,将含间隙副的系统模型导入 ADAMS中进行仿真分析,同时,搭建了一套实验系统并进行了简谐异步激振输入下的实验分析。仿真和实验结果表明：在激振器异步且运动副间隙尺寸一定的情况下,两个激振器之间产生了耦合振动效应,其稳态输出加速度响应有明显的波动,同时,随着激振频率和激振幅值的增加,系统峰值加速度响应急剧增加。因此,为了消除间隙副非线性因素的影响,合理设计两轴激振试验系统转动副间隙具有重要意义。     

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。