汽车手动变速器振动噪声特性试验研究

手动变速器的噪声控制是汽车噪声控制的难点之一。基于低噪声变速器测试台,对某五档手动变速器的噪声特性进行了全面测试。然后利用阶次分析方法与转速跟踪法相结合,对变速器远近场噪声信号以及加速和稳态工况噪声信号进行对比分析。分析表明,变速器近场噪声信号较远场信号能更准确地反映其本身噪声特性,输入轴的剧烈振动引发一二挡位噪声随转速急增现象,高速工况下变速器某位置的振动水平明显高于其他位置。分析结果为低噪声变速器的仿真计算和优化指明了方向,并提供了试验支持。     

基于实测相电流的永磁同步电机转矩波动阶次来源分析及幅值预测

由于转子磁场非正弦分布、定子开槽及电流谐波等因素影响,轮毂永磁同步电机输出转矩中存在波动,驱动转矩波动将给轮毂电机驱动车辆带来振动噪声问题。为分析各因素对转矩波动的贡献及影响机理,通过转鼓倒拖试验实测了电机空载反电动势,进而确定了转子磁场分布情况及转子磁通系数;通过电机驱动转鼓试验实测了电机三相负载电流信号,发现电流中存在丰富的谐波成分并确定了谐波幅值及初始相位;考虑转子磁通和相电流谐波解析推导了电磁转矩表达式,分析了转矩波动阶次来源并根据电流谐波幅值和相位规律预测了各阶次幅值大小,进而确定了转子磁通谐波和电流谐波对转矩波动的贡献;通过实测的振动加速度信号间接验证了转矩波动阶次分析及幅值预测的准确性。结合试验和理论准确分析了轮毂电机转矩波动的全貌及其来源,为电动轮系统的振动优化提供了方向。     

电励磁爪极发电机气隙磁场与径向电磁力的解析计算模型

爪极发电机因其特殊的转子结构导致磁场空间分布复杂,通常需要建立三维有限元模型对其进行计算分析。而三维有限元方法计算费时,且不便于分析发电机结构及电磁参数对磁场和电磁力的影响,因此提出一种气隙磁场与电磁力的解析计算模型。首先,考虑定子相电流谐波对气隙磁动势的影响及爪极倒角和定子开槽对气隙磁导的影响,建立气隙磁场的解析模型;在此基础之上,利用麦克斯韦应力张量法建立径向电磁力的解析模型,并依据解析模型对爪极发电机电磁噪声影响最大的36阶电磁力来源进行分析。所建解析模型的计算结果与有限元计算结果吻合,有限元结果得到了样机试验验证,从而说明了解析模型的准确性。     

四轮转向的神经网络直接逆控制

采用二自由度摩托车模型研究四轮转向车辆的转向特性,建立四轮转向车辆线性二自由度动力学模型和方程.着重设计BP神经网络直接逆控制系统,通过离线辨识、在线学习控制被控系统,与其他控制方法对比表明,神经网络直接逆控制系统能够更加有效的控制后轮转角以便使车辆质心侧偏角为零,并提高车辆低速机动性和高速稳定性.     

燃料电池轿车驱动电机悬置的优化设计

通过试验对驱动电机单元进行了振动特性分析,评价了电机3个悬置的隔振性能;并在机械系统动力学分析软件(ADAMS)中建立驱动电机与副车架耦合动力学模型,分别计算了刚性副车架和柔性副车架悬置系统的模态,对比分析得出副车架柔性化后降低了悬置系统的模态频率.以电机振动的主要激励频率为输入,以传递到车身力最小为目标函数,对悬置的刚度阻尼参数进行了优化分析,优化后的悬置的隔振性能得到了改善,达到隔振的目的.     

基于有限元的轮胎自激振动时频分析

研究汽车轮胎减少磨损,延长使用寿命的问题,轮胎多边形磨损与胎面质量块的侧向自激振动密切相关.了解产生自激振动的速度区间以及胎面与地面的摩擦状态就显得十分重要.因此建立了轮胎一地面系统的理论模型,引入符合轮胎橡胶摩擦规律的摩擦曲线.运用有限元软件,建立子轮胎与地面有限元模型,导入上述摩擦曲线,分析了位移时间历程和位移速度相平面图,发现了容易产生自激振动的速度区间.选择三种特征车速进行仿真.结果证明通过研究可以减少轮胎的磨损量,延长寿命,为今后轮胎多边形磨损正确建模有参考价值.     

基于遗传算法和LQR的主动动力吸振器优化

动力吸振器作为抑制特定频率范围内结构物过大振动的有效装置,一直是理论研究和工程应用中的热门课题.本文针对在工作环境比较复杂噪声信号较多的情况下,在频域时域内分别采用遗传算法和LQR的控制方法,对主动动力吸振器进行了优化,数值计算结果表明,说明经过遗传算法优化,再经过LQR的控制系统能较好的适应噪声信号较多的情况.     

车用爪极发电机转子极爪倒角对电磁振动的影响研究

探讨了车用爪极发电机转子极爪倒角对其发电性能及电磁振动的影响。首先建立了爪极发电机电磁场分析的三维有限元模型,并通过反电动势试验进行验证;接着通过对电磁力进行二维傅里叶分解,识别了引起爪极发电机产生电磁振动的主要电磁力谐波,并研究了转子极爪倒角对这些主要电磁力谐波以及发电机输出电流的影响;最后建立起爪极发电机电磁振动预测的多物理场仿真模型,并分析了转子极爪倒角对电磁振动的影响。结果表明:爪极发电机转子极爪倒角几乎不会降低发电机的输出性能,却能大幅削弱主要电磁力谐波的幅值从而降低电磁振动,因此,转子极爪后沿倒角比前沿倒角的减振效果更好。     

子午线轮胎胎面侧向刚度研究

首先分析轮胎的接地特性进行研究,得到了轮胎的接地印迹公式,并通过试验验证了公式的正确性,在此基础上,采用能量法确定胎面单元的侧向刚度计算公式,最后通过数值仿真分析了胎压和垂向载荷对轮胎胎面侧向刚度的影响.     

双横臂独立悬架导向机构硬点匹配设计

介绍了根据整车参数,在满足悬架性能的基础上,匹配设计悬架导向机构硬点的方法.以国内一款正在研发的电动小车为例,计算了与小车相匹配的双横臂独立悬架导向机构硬点位置坐标,在ADAMS/CAR下建立了小车悬架模型,仿真结果表明初次匹配的悬架导向机构基本合理;并通过ADAMS/INSIGHT,对悬架定位参数的影响因子进行了分析,重新匹配计算了硬点坐标,仿真验证重新匹配的机构更能满足设计要求.研究结果为悬架设计的研究提供了参考.