汽车动力总成弯曲振动固有特性的有限元计算及结构修改灵敏度分析

本文采用有限元方法建立了一种轻型客车动力总成弯曲振动分析模型，计算分析了其弯曲振动固有频率和固有振型，并进行了动力总成弯曲振动固有频率对离合器壳厚度等结构参数的灵敏度分析，为结构修改设计提供依据，对该动力总成的主要低频弯曲振动模态的计算结果得到实验模态分析结果的验证。     

基于单元分析的车辆动力传动系统建模与扭振减振的研究

为探究车辆动力传动系统各部分动力学参数对动态输出响应的影响,实现双质量飞轮的合理匹配以达到减小扭转振动的目的,建立了由发动机、双质量飞轮、变速器和差速器等子单元组成的车辆动力传动系扭振模型,通过灵敏度分析揭示了各单元动力学参数对系统固有特性的影响,对系统受迫振动进行仿真分析和试验验证。结果表明,所提出的考虑摩擦和惯性力的输入激励转矩模型,表达形式简洁,符合实际;基于单元分析的建模分析方法,揭示了系统参数与传动系统固有特性的内在联系,为车辆动力传动系统动力学参数的优化提供了理论依据,也为双质量飞轮的合理匹配与设计提供了指导。     

混合动力传动系扭转振动特性分析

混合动力汽车传动系与传统汽车的传动系相比在扭转振动特性上表现出新的特点,本文中采用集中质量参数法在AMEsim中建立了转矩耦合式混合动力传动系的扭振分析模型,计算了传动系的扭振固有特性,对其主要各阶扭振模态进行了分析。基于混合动力电机控制系统引入的PI控制参数和扭振分析模型,研究了PI控制的增益参数对传动系固有特性的影响。结果表明,比例控制参数会改变系统模态阻尼比,而积分控制参数则影响传动系的刚体模态,导致低阶的扭转频率和模态振型发生改变。     

结构固有振动特性设计的最优动力学修改原理

本文以线性广义特征值问题的矩阵摄动法为理论工具,分析了一般振动结构的固有振频和固有振型对结构质量和刚度(包括内部连接刚度和边界约束刚度)修改的灵敏度特性,得到了一系列有实用价值的结论,其中指出了对结构进行摄动修改的最灵敏位置。这些分析结果实际上表明了结构固有振动特性设计的最优动力学修改原理,据此可使大型、复杂结构动态特性灵敏度分析的计算量大大减少,也可使灵敏度分析结果的可靠性和完整性得以改善。它对于有效地进行结构的动态特性优化设计及振动控制等具有重要意义。     

汽车动力传动系扭振的固有特性和结构修改控制措施分析

本文首先建立了一种FR式汽车动力传动系扭振的多自由度分析模型,据此对其扭振固有特性进行了较详细的计算分析。然后对适用于动力传动系扭振噪声控制的各种可能的结构修改(即扭转刚度、转动惯量和扭振阻尼)措施分别进行了模拟计算分析。这些分析结果对于FR式汽车具有典型意义。     

汽车动力传动系弯曲振动的模态综合

本文利用试验模态分析和模态综合技术相结合的方法建立了车辆动力传动系弯曲振动分析的力学模型和数学模型,计算了某一大型客车动力传动系的弯曲振动固有特性,并对计算结果进行了验证。结果表明:计算和试验结果取得了很好的一致。通过分析,得出了关于大质量子系统和小质量子系统的几点结论;发现了该大客车动力总成悬置设计中存在的刚度过高和前悬置位置选择不合理的问题。     

混合动力轿车传动系的扭转振动与噪声分析

针对某深度混合动力轿车的传动系振动与噪声问题,对传动系统进行了扭转振动分析和噪声测试,识别出了噪声源。在考虑啮合刚度的齿轮副等效轴系模型基础上,建立了复合行星轮系和整车传动系统的扭转振动力学模型。对传动系的固有频率和模态振型进行了研究,并与噪声测试结果进行了对比。结果表明,齿轮副啮合是该传动系的主要噪声源,而扭转振动是引起传动系噪声的重要原因。     

轿车白车身优化设计研究

建立了国产某轿车白车身有限元模型,计算得出白车身低阶振动固有频率和固有振型.进行了振动固有频率对壳体厚度等结构参数的灵敏度分析,在灵敏度分析的基础上,选取灵敏部件进行了结构优化设计.     

白车身动态灵敏度发析及优化设计

建立了国产某轿车白车身有限元模型,计算得出白车身低阶振动固有频率和固有振型,进行了振动固有频率对壳体厚度等结构参数的灵敏度分析,在灵敏度分析的基础上,选取灵敏部件进行了结构优化设计.     

白车身动态灵敏度分析及优化设计

建立了国产某轿车白车身有限元模型,计算得出白车身低阶振动固有频率和固有振型,进行了振动固有频率对壳体厚度等结构参数的灵敏度分析,在灵敏度分析的基础上,选取灵敏部件进行了结构优化设计。     

车辆加速横向抖动前期开发控制

为分析某款城市越野车在加速过程中横向耸动的现象,文章通过测试分析,发现半轴轴向派生力的激励频率与动力总成的横向模态耦合,是引起车辆横向抖动的根本原因。文章以人体感知,制定了车辆抖动的目标;以动力总成、悬置、整车和减振器组建12自由度模型,以此解析加速行驶工况下动力总成刚体横向模态;以半轴轴向派生力与座椅之间的振动数学模型,建立了车辆加速工况横向抖动问题的研究方法。CAE分析及试验测试结果表明:通过控制半轴的轴向派生力或动力总成的横向模态可以控制车辆的横向抖动。     

动力总成异常振动的研究

针对某SUV车动力总成产生的异常振动,运用自主开发的模态分析系统,通过动力总成单独的模态试验及整车的道路试验和转鼓试验,连续测量换挡杆的振动信号并进行分析处理。结果表明,换挡杆异常振动的根本原因是飞轮壳和离合器壳刚度相对较低,以致动力总成固有频率偏低,落在发动机工作转速对应的2阶激振频率区间而引起共振。通过对飞轮壳的结构进行改进,消除了换挡杆的异常振动。     

汽车传动系统悬置的优化设计

建立汽车传动系统悬置的数学模型,并确定悬置系统隔振评价指标。通过对某汽车悬置系统的刚度的优化设计,系统固有频率稍有增加。各方向振动解耦度均大于90%。动力传动系统悬置y方向位移在3mm左右,较刚度匹配前的7.7mm大幅减小,悬置隔振效果大大提高。     

某重卡动力总成悬置系统隔振分析方法研究

为研究动力总成悬置系统隔振分析方法,论文以某重卡为研究对象,建立整车刚柔耦合多体动力学模型,并分别将柔性车架和刚性车架整车模型仿真结果与试验结果进行对比,最大误差分别为8.9%和25.1%,表明柔性车架整车模型与试验结果更为接近,能够用于动力总成隔振率的计算。为了简化分析过程,论文研究了基于柔性车架整车模型的3种简化方法,结果表明简化模型隔振率与试验结果相差最大为12.3%,与简化前相比隔振率相差最大为5.34%,因此,在车辆设计初期,没有实车及详细整车参数的条件下,利用简化后的模型可用于隔振率的仿真计算。该研究为动力总成隔振率计算提供了一定的理论指导,具有重要的工程应用价值。     

Excitation force analysis of a powertrain based on CAE technology

The excitation force of a powertrain is one of major sources of interior noise in a vehicle. This paper presents a novel approach to predict the interior noise caused by the vibration of the powertrain by using the hybrid TPA (transfer path analysis) method. Although the traditional transfer path analysis (TPA) is useful for the identification of powertrain noise sources, it is difficult to modify the structure of a powertrain by using experiments for the reduction of vibration and noise. In order to solve this problem, the vibration of the powertrain in a vehicle is numerically analyzed by using the finite element method (FEM). The vibration of the other parts of the vehicle is investigated by using experiments based on vibrato-acoustic transfer function (VATF) analysis. These two methods are combined for the prediction of interior noise caused by a powertrain. Throughout this research, two papers are presented. This paper presents a simulation of the excitation force of the powertrain exciting the vehicle body based on numerical simulation. The other paper presents a prediction of interior noise based on the hybrid TPA, which uses the VATF of the car body and the excitation force predicted in this paper.     

Vibration reduction of H/Shaft using an electromagnetic damper with mode change

The objective of this study is to develop a damper that can reduce the amplitude of vibration in various frequency ranges. Previous H/Shaft vibration reduction methods work in a passive way. A dynamic damper reduces the amplitude of vibration at its first mode, but vibration still appears at the second mode. A mass damper or hollow shaft can shift the natural frequency to a lower or higher region. The fixed operating frequency prevents vibration from being reduced outside the operating frequency range. The proposed damper uses electromagnets as either masses or actuators to change the damper mode between dynamic damper mode and mass damper mode. The electromagnetic damper (EMD) can change its mode to respond to the vibration excitation at both low and high frequencies. The vibration reduction performance was evaluated by FRF tests in laboratory and vehicle conditions. The results were compared with those of a dynamic damper and indicate that the amplitude of vibration is reduced by 95.6 % when the EMD is implemented on an H/Shaft, whereas only 61.9 % vibration reduction is achieved by the dynamic damper.     

基于振型动能法的大跨度斜拉桥振型分析和模态识别

针对拉索的自身振型以及与塔梁相互间的模态耦合作用被人为忽略和单凭振型图难以识别出主梁的主振型两大问题,采用多段索单元模拟拉索以便能准确地计算结构模型。通过动力计算分析振型参与的动能比例,实现了振型识别功能,得出斜拉桥的自振频率和振型。分析结果表明:斜拉桥的自振特性表现出明显的三维性和相互耦合的特点,主梁、桥塔、斜拉索之间相互影响;在一个较宽的频率范围内,许多振型都可能被动力荷载激起强烈的振动;为识别出主梁振动为主的振型和主振型方向分析振型参与的动能比例,应采用10阶以上的振型情况分析,为动力测试提供理论数据。     

基于Matlab的悬置解耦优化程序开发

汽车动力总成是通过悬置系统安装在车身上,为实现更大限度地发挥悬置系统的作用,文章建立了动力总成悬置系统的相关坐标系,对使用的欧拉角度、坐标变换和惯量张量的变换进行了研究。在推导出悬置系统在扭矩轴坐标系下固有频率及固有振型的基础上,采用能量解耦法及序列二次规划(SQP)优化算法,实现悬置系统刚体模态解耦优化。并运用Matlab/guide模块开发了动力总成悬置系统的解耦优化专用程序界面,用户可方便地完成悬置系统的建模及性能优化,快速获得悬置系统模态及解耦能量,实现动力总成悬置系统的合理布置和匹配。     

应用振动ODS方法分析汽车动力总成振动

介绍了振动ODS分析方法的基本原理，该方法可用于识别结构动态工况下的振动特性。针对某六缸发动机半挂牵引车，应用振动ODS方法分析了该动力总成的振动特性，并通过模态试验验证了振动ODS分析结果的正确性。同时分析了该车动力总成振动大的原因，并提出了改进措施。     

基于ADAMS的发动机悬置系统多目标优化

介绍了ADAMS在动力总成悬置系统优化中的应用、相关参数的设置和悬置软垫简化模型,进行了灵敏度分析与多目标优化,并在时域和频域内进行了隔振性能和动态振动响应的仿真。最后对一悬置实例进行优化,结果表明:垂直方向和绕曲轴旋转方向解耦能量分布有较大改善,动力总成质心振动位移和悬置点动反力显著降低。