电动汽车电机总成悬置系统仿真分析及优化

为了对电动汽车电机悬置系统的固有特性进行分析,利用ADAMS建立电机悬置系统六自由度仿真模型,计算电机总成悬置系统的固有频率和能量解耦率,得出悬置系统各阶固有频率均大于内燃机汽车,且绕电机轴线方向振动的固有频率远大于内燃机汽车,整车竖直方向和俯仰方向存在严重的振动耦合。通过改变电机的悬置位置和刚度对电机悬置系统进行仿真优化。优化结果表明:通过改变电机的悬置位置和刚度,可以使悬置系统的固有频率分布更加合理,能量解耦率得到提高。     

悬置刚度对动力总成悬置系统解耦率的影响分析

为分析各个悬置元件主轴刚度对某动力总成悬置系统解耦率的影响,对每一个悬置的进行正交设计并进行仿真试验,然后用极差分析法对结果进行了分析.结果表明,在该动力总成悬置系统中,左悬置和右悬置的x向刚度对悬置系统解耦率影响最明显;而后悬置的z向刚度对系统解耦率影响最明显;单个悬置各向刚度之间的交互作用对系统解耦率的影响不明显.     

重型汽车动力总成悬置系统解耦设计

提出对重型汽车动力总成悬置系统固有频率的要求,应用拉格朗日方程建立动力总成悬置系统振动微分方程,导出简化的弹性解耦方程,分析在四点悬置的基础上增加辅助悬置的必要性,并根据弹性解耦方程计算辅助悬置的刚度。在ADAMS软件中应用能量解耦法对某重型汽车动力总成悬置系统进行仿真分析。结果表明,应用弹性解耦方程计算的悬置刚度可实现系统良好解耦。     

动力总成悬置系统刚度优化研究

动力总成悬置系统对整车NVH性能有着重要影响。基于某车型选用的动力总成悬置系统建立了15自由度模型,并借助ADAMS仿真软件对该悬置系统进行了解耦分析。仿真结果表明:该悬置系统在第1、6阶解耦程度不高,需要进行优化设计;以发动机4个悬置点的衬套刚度和弹性中心点作为设计变量,以第1、6阶解耦度为目标函数进行了仿真优化。优化后结果显示:系统前6阶解耦度均有改善,其中第1、6阶分别提高了21.87%和4.56%。     

动力总成悬置系统的优化设计

以某轻型载货汽车为例介绍了一种动力总成悬置系统的优化设计方法.建立动力学模型和基于主惯性轴坐标系的计算模型,结合移频、解耦措施在悬置优化中的应用,建立了悬置系统多目标优化的数学模型,并运用MATLAB进行求解.优化后的悬置系统相对于原系统的隔振性能有了较大的改进.     

某商用车动力总成悬置系统多目标优化

为解决某商用车动力总成悬置系统怠速抖动问题,提出了考虑悬置系统结构阻尼的动反力频响特性计算方法。基于NSGA-Ⅱ算法对解耦指标、动反力及各频率间隔之和进行了多目标优化,优化后动力总成悬置系统解耦率明显提高,系统动反力下降了4.91%。通过整车动力总成隔振试验,对比原始状态与优化状态在怠速工况下的综合隔振率,证明了该优化方法的正确性,为动力总成悬置系统设计提供了指导意义。     

电动汽车动力总成悬置系统优化

建立了某电动汽车动力总成悬置系统六自由度数学模型和ADAMS仿真模型,对系统进行了模态分析和振动响应分析,研究了系统的振动特性。选择动力总成悬置支承处动反力最小为优化目标,各个悬置的轴向静刚度为设计变量,动力总成固有频率合理分布以及各个悬置和总成位移等为约束条件,利用ADAMS/Insight对悬置参数进行优化。结果表明优化悬置刚度参数后,驾驶员耳旁测点平均声压级有明显的降低,降低了13%,特别是在声压值较高点降低尤其明显,降低了21%,很好地达到了隔振降噪的目的。     

基于粒子群优化算法的二阶系统解耦

从数值计算的角度出发研究了二阶系统的解耦问题,通过保持Lancaster结构将二阶系统的解耦问题转化为非线性约束的最优化求解问题.并利用粒子群优化算法求解此约束优化问题,直接给出非奇异的保结构解耦变换.利用Matlab编写程序实现此算法,数值实验结果表明在设定的迭代次数和精度内,此方法确实能实现原始系统的近似解耦.     

发动机液力悬置系统不同建模方法研究与比较

目前用于发动机液力悬置系统建模的常用方法是解振动微分方程和列流体平衡关系式 ,本文针对惯性通道 -解耦式液力悬置 ,提出应用键合图理论进行系统建模和仿真分析。同时对两种常用方法的不足加以改进 ,并着重从系统结构的简化、力学模型和数学模型的建立过程、仿真结果与实验结果的对比等方面对这三种建模方法加以分析比较 ,讨论了键合图方法与其他建模方法各自的特点及其适用范围。     

倒立摆的双闭环解耦切换模糊控制设计与仿真

针对多变量、非线性的倒立摆系统,设计了双闭环解耦切换模糊控制.在该方法中,对双闭环参数耦合实现了解耦,使角度环控制倒立摆的角度,位置环控制倒立摆小车的位置,降低了系统设计的难度和复杂度.最后,用MATLAB语言编写数字仿真程序,对所设计的方案进行数字仿真,仿真结果表明了方案的正确性和有效性.     

柔性双层隔振系统振动能量解耦方法及应用

为解决难以利用能量解耦法设计柔性双层隔振系统的问题,提出一种能够表示柔性设备和中间质量弹性模态特点的多自由度模型;基于该模型,提出采用广义弹性力对柔性隔振系统进行解耦的方法,并推广到柔性结构中;以某内燃动车动力总成双层隔振系统为例,基于所提方法探讨了构架弹性模态下刚体振动与弹性振动的耦合情况;最后通过振动实验台验证了该方法的有效性.研究结果表明：机组一级隔振系统垂向频率从12 Hz降低到8 Hz后,系统所有模态频率均得到不同幅度的下降,前两阶刚体振动模态频率下降最明显,分别下降50.00%和49.98%;构架弹性模态频率比机组弹性模态频率更低,影响更大,构架弹性模态频率下降8.32%,机组弹性模态频率下降0.80%;在构架弹性振动模态振动中,构架弹性振动能量所占比例提高14.88%,刚体振动能量所占比例降低90.64%,降低一级隔振系统垂向频率能够提高振动解耦效果,减少振动传递.     

三轮运输车发动机悬置系统的设计

针对三轮运输车行驶平顺性较差的问题,根据试验样车的结构特点,提出悬浮式发动机悬置系统设计方案,系统介绍了该悬置系统的结构特点,并对发动机悬置系统设计中的几个关键问题进行探讨,试验结果表明所设计的发动机悬置系统具有良好的隔振效果。     

高速动车组弹性车体和设备耦合振动特性

为研究车体和车下设备之间的耦合振动关系,建立了高速动车组的车辆刚柔耦合系统动力学模型;考虑车体弹性模态振动,采用扫频激励法,仿真分析设备质量、刚度、阻尼和安装位置对系统振动的影响;研究了不同参数相互作用下的振动特性.研究结果表明:与设备采用固接方式相比,弹性联接可显著降低车体弹性振动,设备质量越大且越靠近车体中部安装,对抑制弹性振动效用越显著;设备质量小于1.0 t或者距离车体中心6 m以上时,降低弹性振动的效果较小,阻尼比为5%~30%时,效果较好.利用机车车辆滚动振动试验台进行设备悬挂振动特性测试,表明设备采用弹性联接可显著改善高速动车组的乘坐平稳性,运行速度等级越高,效果越显著,最大可改善约15%.      

基于HyperWorks的汽车动力总成悬置支架仿真分析

通过实车实验分析了某轻型客车的动力总成振动加剧的原因,应用HyperWorks与Abaqus建立了悬置系统支架的有限元模型,通过有限元仿真分析确认了悬置系统支架存在的问题,并根据相关分析结论制定了悬置系统支架结构修改的方案。     

提速客车转向架安全吊座疲劳失效机理与改进方法

分析了提速客车转向架安全吊座孔附近产生的疲劳裂纹特征, 提出共振现象造成的结构振动疲劳是该部位产生裂纹最主要原因的假设; 通过有限元仿真得到安全吊杆的前110阶模态振型, 分析了各阶模态频率; 进行线路实测加速度与动应力试验, 得到等效应力、加速度及其主频, 并与有限元仿真结果进行对比分析; 在掌握了安全吊座失效机理的基础上, 通过结构改进与调整连接方式优化安全吊杆结构及其固定方式; 对新结构进行线路实测试验, 并对其安全性与经济性进行评估。研究结果表明: 受普通客车运行线路条件影响, 安全吊杆振动频率(加速度主频为91.78 Hz, 动应力主频为91.00Hz) 与有限元计算的第4阶模态频率(95.79Hz) 相近而产生共振; 安全吊杆的纵向加速度功率谱密度远大于其横向值与垂向值, 这与列车的运行方向相吻合, 因此, 振动疲劳使得安全吊座孔边产生裂纹; 在螺栓孔两侧增加5mm厚垫片, 并且将安全吊杆由钢板折弯结构更改为钢丝绳柔性结构能够最大程度降低螺栓孔处等效应力幅值, 减少疲劳损伤累积; 改进后的安全吊杆满足1 200万公里的使用要求, 取得较好的经济效果。      

磁浮列车单铁悬浮车桥耦合振动分析

为研究单铁悬浮车桥耦合振动,将悬浮控制系统、车辆结构、弹性轨道梁及桥梁安装系统作为整体系统,建立整体系统的磁浮列车的悬浮控制-弹性桥梁-机械结构垂向耦合振动模型,以不同频率的外力激扰模拟磁浮列车不同的速度下对桥梁的作用,分析了不同梁型在整体系统耦合条件下的跨中挠度与振动加速度的变化。研究结果表明:单铁悬浮稳定后,简支梁跨中挠度约为两跨连续梁悬浮处挠度的2.5倍;以200km.h-1车速通过桥梁时其挠度略小于400km.h-1车速通过工况,但前者再次达到稳定状态所需时间约为后者的1/3;车辆以相同速度通过桥梁时,连续梁悬浮处跨中挠度约为简支梁的40%,且前者振动加速度小于后者;仿真过程中桥梁安装临界刚度范围为(5.5～6.5)×107 N.m-1;两跨连续梁动力学性能较简支梁更为优秀。     

基于小波变换分析箱梁振动噪声的时频特性

为探讨列车激励引起箱梁振动噪声的时频特性，以32 m混凝土简支箱梁为例，现场实测箱梁各板件的振动和近场噪声，并采用小波变换结合MLP （modified Littlewood-Paley）小波基的方法进行信号处理. 引入小波脊线和小波能量比两个指标对信号的时频特性进行定量分析，在此基础上，探讨了行车速度和行车方向的影响规律. 研究结果表明:相比Morlet小波和Mexihat小波，MLP小波更清晰地刻画箱梁振动噪声在时-频两域的局部集中特性；箱梁噪声比振动的频变程度要小，且前者的小波能量在频域上更为集中；翼板振动和腹板振动的频变特性分别对行车速度和行车方向敏感；45～60 Hz范围是箱梁噪声控制的关键频率范围.      

城市轨道交通牵引计算模型

为了优化城市列车牵引计算与运行模拟系统的单质点简化模型,提高计算准确性,在快速牵引策略模型的基础上,构造了城市轨道交通列车牵引计算与仿真的多质点优化模型。将列车模型构造为由多个质点构成的质点链,考虑了列车长度在附加阻力计算中的影响;通过工况转换的优化,合理选择情行起点以及控制速度波动幅度;提高中间过程计算精度,运用反向递推试凑法寻找进站制动起点。多质点模型与单质点模型的计算结果对比表明,技术速度提高了5％～20％,总能耗降低了5％～20％,进站制动初速度降低了5％～25％,该模型可行。