汽车发动机主动隔振系统自适应控制

对压电作动器与液阻悬置组成的主动控制悬置进行了研究，采用前馈自适应控制对汽车发动机主动隔振系统进行了仿真。结果表明，相对于目前轿车上普遍采用的液阻悬置，主动控制悬置可以大大降低发动机在高速运转时向车身的振动传递，减小车内噪声，提高乘坐舒适性。     

轿车车内噪声控制方法研究

本文系统阐述了控制某装备直列四缸发动机的国力的车内噪声的系统方法。首先通过试验分析确定发动机二阶振动是引起车内噪声的主要振源，识别出发动机固体振动向车内传递的传递途径，并且确定了对车内噪声有较大贡献的车身板件。在此基础上，通过对发动机、副车架悬置管的橡胶支承元件弹性特性的修改控制发动机振动向车内的传递；通过对车身顶棚结构板件的动力修改控制车身板件的振动。对改样整车的试验得到满意的降噪结果。     

发动机悬置系统固有特性修改

发动机悬置系统和汽车其它子系统固有特性匹配关系对降低整车振动和噪声水平有显著影响。为了得到满意的悬置系统固有特性,设计时往往需对悬置参数进行多次修改。本文将振频修改原理和模态坐标下的矩阵摄动法相结合,提出了对悬置系统固有特性进行修改的有效方法。根据本文提出的方法,对一轿车发动机悬置系统固有特性修改,得到了满意结果。这对发动机悬置系统设计、尤其对当前国内轿车设计、生产具有重要意义。     

基于动力总成质心位移及转角控制的悬置系统优化设计

使用多目标遗传优化算法,在悬置刚度基本不变的情况下,以悬置安装角度为变量,以各自由度方向的解耦率最大及传递到车身侧的动反力最小为目标,对某车型发动机悬置系统进行优化设计。同时对优化前、后动力总成质心位移和转角进行对比,且依据优化结果制作样件并进行测试。结果表明,该方法可以有效控制动力总成在垂直方向的振动和绕曲轴的扭转振动,减少车身振动和降低车内噪声。     

相对传递路径分析方法及其在轿车车身振动分析中的应用

提出一种基于全局传递率矩阵的相对传递路径分析方法,该方法建立传递路径分离模式,对分离模式下的响应进行预测,并计算出传递路径相对贡献度。针对轿车车身振动问题进行应用研究,选取发动机悬置安装点加速度和车内座椅安装处加速度作为振动传递分析的研究对象,试验结果表明,基于全局传递率矩阵的相对传递路径分析方法可以有效预测振动传递分离模式下的目标加速度,能够识别出贡献度较大的传递路径,验证了方法的工程可行性,为开展轿车车身NVH性能分析提供了可借鉴的方法和途径。     

基于发动机悬置动刚度分析的车内降噪研究

某微型客车在行驶过程中发动机高转速时驾驶室产生共鸣声,车身有严重的振动现象。NVH测试结果显示发动机右悬置支架Z向动刚度偏低。采用有限元分析方法对发动机右悬置进行动刚度分析,基于动力总成悬置系统刚度匹配原则和结构参数敏感性分析,并考虑装配及焊接工艺等因素,提出一个较为合理的改进方案。改进方案装车后NVH测试结果表明车内噪声明显降低,发动机转速为3 315 r/min时降了4.3 dB,3 671 r/min时降了10 dB,3 860r/min时降了4.5 dB,车身振动主观感觉亦有明显减弱。     

某乘用车小油门加速声品质问题分析

针对某款乘用车小油门加速过程中车内噪声粗糙感明显的声品质问题,首先对噪声时域数据进行频谱特性分析,得到造成噪声粗糙感明显的原因是车内半阶次声压幅值调制。其次通过传递路径试验分析,确定车内半阶次激励源是发动机半阶次振动,主要传递路径是动力总成悬置。最后通过提高前围隔音量,优化悬置刚度及降低空调管隔振垫硬度,明显降低了车内噪声的半阶次特征,加速声品质得到有效改善。     

轿车乘坐室轰鸣声的分析与控制研究

根据轰鸣声产生的机理,分析了某型轿车乘坐室内轰鸣声的特性、发动机隔振特性、乘坐室各壁板的振动特性以及顶棚模态试验和空腔声学模态,明确了该轰鸣声主要是由发动机二阶振动通过悬置传递到车身,并激励乘坐室顶棚结构振动和空腔声学模态耦合所致.提出了采用加强顶棚刚度来改变顶棚结构振动的固有频率并抑制其振幅的方法,以此削弱耦合作用.试验结果表明,该方法可有效控制轰鸣声.     

轻型载货汽车动力总成悬置系统振动传递特性试验研究

针对某轻型载货汽车驾驶室振动剧烈、室内噪声较大等问题,对其动力总成悬置系统的隔振特性进行了试验研究,通过测试悬置两侧的振动加速度及进行振动信号的频谱分析、相干分析和传递特性分析,找出了影响该车动力总成振动传递特性的主要因素.根据测试结果对该车发动机后悬置进行了优化设计,使其后悬置的隔振效果得到明显提高.     

车身动力总成悬置安装点动刚度分析与优化

某SUV四驱车加速过程中在发动机转速为3800 r/min时车身前地板振动明显,严重影响车内乘坐舒适性。基于车身模态的频率响应,本文着重对车身动力总成悬置安装点进行了频响特性分析;根据分析结果,找出车身局部动刚度不足的原因,对安装点局部结构进行优化,消除了频响曲线中峰值,解决了车身动力总成悬置安装点动刚度不足的问题,对车身动力总成悬置安装点或其它局部的动刚度优化供了一定参考价值。     

轿车车内噪声源识别的道路试验方法

以某国产国力样车的车内噪声控制问题为例，阐述通过道路试验进行噪声源识别的方法，对实验方法确定、测试信号选择以及数据处理的程度和方法进行了系统的阐述。分析结果，该车车内噪声主要由于发动机的二阶振动引起，而且在传递途径上存在很强的共振，车身顶棚和前围板是主要的噪声辐射源，对该车的发动机悬置系统和车身顶棚进行了有针对性的减振降噪措施，取得了最大降噪8dB(A)的良好降噪效果。     

概念设计阶段的车身结构分析

在某款轿车的概念设计阶段,建立了概念车身结构的几何模型,采集了若干典型的车身梁截面.根据接头的力学特性,利用弹簧单元和刚性梁单元对接头进行了模拟,计算了车身5种典型接头的刚度.求取了概念模型的弯曲刚度、扭转刚度和模态,并与详细设计结果进行对比.结果表明,概念设计计算结果与详细设计的结果基本相近,说明采用所提出的概念设计方法,能够比较准确地预测车身结构的性能.     

CA7221轿车动力总成液力悬置隔振性能及其对整车舒适性影响的试验研究

对ＣＡ７２２１轿车发动机动力总成液力悬置的隔振性能进行了试验测试，并与橡胶悬置的隔振和降噪地对比研究，同时，还测试了副车架与隔振方面的作用。结果表明，液力悬置较传统橡胶悬置隔效果明显，应用橡胶悬置和副车架两级减振也有很奏效，应用液力悬置使整车舒适性有很大改善。     

ODS方法在车身结构动态分析中的应用

介绍了ＯＤＳ方法的基本原理，该方法可用来识别结构运行状态下的动态特性。应用该方法对一辆发动机怠速运转状态下的微型车车身动态特性进行分析，识别出车身在发动机怠速动转状态下的振动型态，判明车内噪声产生的原因，为结构的改进提供了可靠的依据。     

Development of an Active Control Engine Mount System

In an attempt to reduce idling vibration and booming noise in automobile engines, the authors have developed an engine mounting system we call the ACM(Active Control engine Mount) system. Comprising a pair of electromagnetic actuators and hydraulic mounts, the system incorporates an adaptive control strategy based on the synchronized filtered-X LMS (SFX) algorithm. The crank angle pulse signal is detected as the synchronization signal and the force transmitted to the car body through the engine mounts is detected as a residual signal. Application of the ACM system to a vehicle with a transversally mounted four-cylinder engine resulted in significantly reduced idling vibration and booming noise.     

Development of an Active Control Engine Mount System

In an attempt to reduce idling vibration and booming noise in automobile engines, the authors have developed an engine mounting system we call the ACM(Active Control engine Mount) system. Comprising a pair of electromagnetic actuators and hydraulic mounts, the system incorporates an adaptive control strategy based on the synchronized filtered-X LMS (SFX) algorithm. The crank angle pulse signal is detected as the synchronization signal and the force transmitted to the car body through the engine mounts is detected as a residual signal. Application of the ACM system to a vehicle with a transversally mounted four-cylinder engine resulted in significantly reduced idling vibration and booming noise.     

Vertical random vibration analysis of vehicle–track coupled system using Green's function method

A vertical vehicle–track coupled dynamic model, consisting of a high-speed train on a continuously supported rail, is established in the frequency-domain. The solution is obtained efficiently by use of the Green's function method, which can determine the vibration response over a wide range of frequency without any limitations due to modal truncation. Moreover, real track irregularity spectra can be used conveniently as input. The effect of the flexibility of both track and car body on the entire vehicle–track coupled dynamic response is investigated. A multi-body model of a vehicle with either rigid or flexible car body is defined running on three kinds of track: a rigid rail, a track stiffness model and a Timoshenko beam model. The results show that neglecting the track flexibility leads to an overestimation of both the contact force and the whole vehicle vibration response. The car body flexibility affects the ride quality of the vehicle and the coupling through the track and can be significant in certain frequency ranges. Finally, the effect of railpad and ballast stiffness on the vehicle–track coupled vibration is analysed, indicating that the stiffness of the railpad has an influence on the system in a higher frequency range than the ballast.     

搭载不同型号发动机的车身结构碰撞优化

同一车型搭载多种发动机是汽车常见的技术之一,但由于不同型号发动机在质量和体积上各异,会影响整车的碰撞性能.结合CAE有限元分析,利用LS-DYNA软件分别对4种结构优化设计方案碰撞结果进行验证.与采用加强纵梁后端或弱化纵梁前端等方案相比,采用优化上边梁方案在不对原车型做大改动的前提下,使汽车得到更好的碰撞性能,解决了由于发动机质量和体积增加所引起的车身碰撞安全问题,为后续类似问题提供了新的设计方法.     

基于ADAMS的全断面硬岩隧道掘进机主机耦合振动分析

为明确不同工况下TBM主机振动耦合规律，基于Adams软件,依据其结构装配关系和力传递关系，对TBM主机节点进行重新划分，引入非线性弹簧元件对油缸、轴承和齿轮啮合进行非线性等效，建立TBM主机非线性耦合动力学模型，并详细计算结构本身的刚度和结构间的非线性连接刚度。根据掘进地质条件，定义了全推力、上软下硬和转弯3种典型刀盘载荷，并对3种载荷下的振动进行分析。结果表明： 1)在全推力工况下，主机关键部件的振动最大，为低频的受迫振动；机头架的振动横向和纵向受到齿轮的耦合作用，在150 Hz左右的频率上存在耦合振动。 2)刀盘轴向最大加速度幅值为2.5g，从刀盘到主梁，机头架的振动衰减了约25%，主梁前段振动衰减了约55%，与已有全推力工况下实测结果相接近，证实了仿真计算的正确性。3）根据对上软下硬和转弯纠偏2种典型工况的振动规律分析，刀盘的轴向力和速度分别减少约40%和80%。