双质量飞轮扭转特性分析与整车试验研究

本文中针对双质量飞轮的性能展开台架与整车试验研究。首先分析了扭转角度对双质量飞轮静态扭转刚度的影响;其次对双质量飞轮样件进行台架试验,通过台架试验验证理论分析的正确性以及其刚度值满足扭转刚度设计要求;最后对双质量飞轮开展实车道路试验,分别获得怠速、匀速、加速、减速多工况下双质量飞轮对传动系扭振的减振性能。试验结果表明,双质量飞轮在各个工况下对传动系扭振都有明显的衰减效果;稳态工况(怠速、匀速)下双质量飞轮扭振衰减幅度约50%;非稳态工况(加、减速工况)下扭振衰减幅度约80%。     

液压弹簧式准零刚度隔振系统特性分析

针对车载精密仪器低频隔振,文章将两个液压弹簧作为负刚度元件,并与竖直弹簧并联构造了一种新型准零刚度隔振系统。通过对系统进行静力学分析,得到了实现准零刚度特性的参数条件;利用平均法求解了系统在简谐力激励下的幅频响应;采用马蒂厄方程判别法对系统的稳定性进行了分析;又分析了线性刚度参数和非线性刚度参数对力传递率的影响。研究结果表明,相较于线性系统,准零刚度系统的起始隔振频率降低了54%左右。该研究使得车载精密仪器在低频乃至超低频工况下也不会轻易损坏,具有广泛的应用前景。     

基于Matlab汽车双质量飞轮扭振仿真试验研究

由于汽车动力传动系统的自由度、分布质量、刚度和阻尼不统一,所以在工作的过程中会受到许许多多的扭转振动,产生振动和噪声,减少结构强度,影响行车的安全性与舒适性。因此,降低动力传动系的产生的振动具有十分重要的意义,双质量飞轮可以合理地减少动力传动系统带来扭振。文章利用Matlab软件建立了汽车传动系统在不同工况下的扭振模型,通过该模型详细分析和对比了双质量飞轮和从动盘扭转减振器的减振效果,结果表明双质量飞轮更有利于减少扭振的发生。     

双质量飞轮——四连杆-弹簧机构型扭振减振器弹性特性分析与优化设计

推导出了一种新型双质量飞轮式扭振减振器--四连杆-弹簧机构型扭振减振器的静态弹性特性和扭转刚度表达式,并对影响弹性特性的因素进行了分析.根据国内某款轿车的动力传动系统参数建立了典型工况下的多自由度扭振模型,对该传动系统进行了模态分析,并利用虚拟样机技术对设计参数进行了优化.通过对五挡下采用双质量飞轮式扭振减振器和传统离合器从动盘式扭振减振器的两套整车动力传动系统在关键位置的角速度输出进行比较得知,前者比后者隔振效率提高近40%.     

乘用车加速工况动力传动系扭振分析与改进

采用简化的活塞曲柄连杆机构,以实测时变缸压为激励,同时考虑了曲柄连杆机构时变转动惯量、离合器非线性刚度、齿轮侧隙和齿轮啮合时变刚度等因素,建立了乘用车动力传动系3挡集中参数扭振模型,计算分析了传动系固有振动特性。进行3挡全油门加速工况下的试验和仿真,对比其飞轮、输入轴和输出轴的2阶主谐次扭振加速度信号,验证了模型的有效性。分析系统的扭振响应发现在2 500~2 700r/min之间系统发生共振现象,输入轴的最大扭振加速度值为1 650rad/s2。在模型中换用双质量飞轮后的试验和仿真都表明,在整个加速区间内避免了扭转共振现象,输入轴的最大扭振加速度值大幅度减小至313.6rad/s2。     

双质量飞轮-周向短弹簧型扭振减振器弹性特性设计原理及性能分析

分析了双质量飞轮-周向短弹簧型扭振减振器机构特点及其特殊的多级式非线性弹性特性的实现原理，建立了该减振器非线性弹性特性的解析表达式及各级扭转刚度的计算公式，阐述了该减振器结构设计的要点，对汽车怠速和行驶工况下该减振器的扭振控制性能进行了摸拟计算分析。     

汽车动力传动系双质量飞轮-径向弹簧型扭振减振器弹性特性设计方法

本文建立了双质量飞轮－径向弹簧型DMF－RS扭振减振器的弹性特性表达式并进行了理论探讨，提出了该减振器弹性机构的设计方法，可实现理想的硬非线性弹性特性。即在发动机怠速工况下具有很低的扭转刚度，在汽车行驶工况下具有随传递转矩渐增的扭转刚度，同时可保证减振器的极限工作扭角和极限弹性转矩都尽可能大。文中还基于某轿车动力传动系的多自由度集总质量一弹性扭振分析模型，计算分析了采用DMF－RS型减振器的动力传动系扭振固有特性，证实了该减振器的扭振控制性能。     

空气弹簧悬架系统在强迫振动下的动力学分析

利用非线性动力学的方法研究了空气弹簧悬架的非线性动力学特性。通过空气热力学方程和试验得出空气弹簧的刚度特性,对单自由度1/4车辆模型只考虑车辆的垂向运动,得到其振动方程,并研究在单频正弦激励情况下的主共振,利用平均法得到了一次近似解及幅频关系。利用奇异性理论分析其分岔集,可知系统为叉形分岔的普适开折。结果表明:激励幅值与非线性刚度是影响空气弹簧悬架非线性特性的主要因素,且非线性刚度中只有立方非线性起作用。     

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。     

并联混合动力汽车扭转减振器性能仿真分析

为改善并联混合动力汽车传动系统的扭振特性,开展了扭转减振器的结构及仿真分析研究。对并联混合动力汽车传动系现有扭转减振器进行分析,提出了一种具有新型结构的弧形弹簧式从动盘扭转减振器;针对某款车型建立 8 自由度集中质量模型,采用 AMESim 仿真软件搭建仿真模型;通过对离合器从动盘扭转减振器、双质量飞轮和弧形弹簧式从动盘扭转减振器 3 种不同结构减振器的扭振特性进行仿真对比,分析了它们在典型工况下的扭振特性,并对扭转刚度和迟滞力矩进行了灵敏度分析。结果表明,弧形弹簧式从动盘扭转减振器能保证较短的发动机启动时间,且拥有较好的减振特性;在混合驱动行驶工况下扭转减振器的减振效果与扭转刚度及迟滞力矩的大小呈负相关。     

工程机械构件非线振动的数值仿真及实验研究

利用等效线性化的方法分析了工程机械结构的间隙非互性振动问题，计算模型采用工程机械中常见的带间隙和初载偏移的非线性系统，给出了这类系统的等效刚度和幅频特性，以便为工程机械的设计提供可能的依据。     

基于橡胶材料超弹性的排气系统运动包络面分析

为准确校验排气系统与周围结构是否存在运动干涉,对排气系统与车身之间的橡胶吊耳进行非线性刚度建模,采用超弹性Mooney-Rivlin模型表征橡胶材料本构关系,由试验数据拟合获得超弹性本构模型的参数。基于吊耳在10种极限工况下的接触特性建立相应接触关系,分析排气系统非线性运动包络面,并与传统线性弹簧建模方法的分析结果进行对比。仿真结果表明,吊耳非线性刚度特性和自接触现象对排气系统的运动具有显著的抑制作用,在排气系统包络面计算中应予以考虑。     

摇臂推杆式电磁主动悬架的鲁棒控制与优化

针对被动悬架和半主动悬架在抑制车辆振动方面存在的不足,提出一种摇臂推杆式电磁主动悬架并试制样机,它具有结构新颖、加工容易和模块化设计等特点。对该悬架系统非线性特性进行分析,得到等效刚度和等效簧下质量等参数的摄动区间。在保证系统鲁棒稳定性的前提下,以车身加速度、悬架动行程、轮胎动位移和主动力最小作为优化目标,设计鲁棒H∞控制器。为降低控制器保守性,将车身质量参数摄动范围分段,优化设计自适应鲁棒H∞控制器,通过静态查表方式离线控制,保证实时性,且无需切换控制器,避免对乘员产生的冲击感。     

牵引车动力总成悬置系统优化分析

基于牵引车轻量化考虑,使用铝壳代替铸铁壳变速器后,动力总成质量减轻引起整车怠速振动较大。利用ADAMS对悬置系统刚体模态进行仿真分析,通过试验验证仿真模型的有效性,找出引起整车怠速振动的原因和优化方向。以悬置刚度为优化参数,以悬置系统主振动能量分布的加权组合为目标函数,给出优化后的悬置参数。最后,在怠速工况下对转向盘振动量和悬置传递率进行测试,结果表明,优化后整车振动得到明显改善。     

正负刚度并联半主动扭振减振器减振特性的研究

提出了一种基于正负刚度并联半主动控制扭振减振器,论述了其工作原理。推导了正负刚度并联机构的刚度表达式,并分析了其弹性特性。通过建立扭振减振器2自由度强非线性动力学模型,采用设计的控制策略,对其进行了动力学特性仿真,并将结果与传统的双质量飞轮式被动扭振减振器进行对比,证实了该减振器的扭振控制效果。     

某款混合动力汽车传动系统扭振分析与优化

针对某款搭载三缸发动机和双电机的混合动力汽车动力,结合整车动力系统的结构原理,建立了多自由度的整车系统扭转振动模型。利用AMESim软件,进行了系统在不同模式和典型工况下的固有特性和激励响应分析。通过模型和系统参数的输入,分析了系统的固有特性和失效案例部件处的扭振影响。在分析结果的基础上,进行了系统扭转振动部件参数的优化。该论文不仅为扭振导致的失效问题分析提供了很好的参考,同时可为混合动力车辆动力系统的扭转振动设计提供直接的指导作用。     

汽车悬架系统磁流变减振器的数学模型及其试验研究

基于磁流变减振器的汽车悬架系统具有明显的滞后非线性,系统中的非线性阻尼和非线性刚度等对其动力学行为产生了很大的影响。影响汽车平顺性的主要因素是车身的垂直振动。为了描述这种振动,建立了汽车悬架系统的力学模型及其动力学方程,并结合阻尼特性试验,利用不同的数学模型描述了磁流变减振器的非线性滞后特性和饱和特性。     

非线性影响下悬置系统模态分析及解耦度计算方法研究

为研究激励幅值和频率对动力总成液压悬置系统模态的影响,以惯性通道式液压悬置为例,首先分析了上液室刚度的幅变特性,推出了悬置动刚度的幅频特性表达式,并提出了非线性影响下悬置系统模态分析和解耦度计算方法。接着,采用这一方法对不同幅值下动力总成液压悬置系统进行模态和解耦度的实例分析。最后,总结出了模态类型的判据和垂向解耦度的优化目标,并在此基础上对悬置刚度进行优化。结果表明:液压悬置动刚度的幅频特性对系统的垂向模态、扭转模态和侧倾模态影响较大,其他模态基本不变,优化后的刚度满足隔振要求。     

振动压实过程土体参数识别方法研究

为了分析土壤特性与振动压路机在振动压实过程中的动态相互作用关系,提高压实效果,对振动压实过程中土壤刚度、阻尼、土体随振质量及土的固有频率等参数进行动态识别.用相似理论与模型试验法在确定了模型与原型之间的几何相似比并满足载荷相似条件后,根据模型试验结果推导出了原型土体参数;用方程对等法把受简谐激振力作用的振动轮等效为集中质量振动系统,以此作为振动压实过程的力学模型,根据振动微分方程的等效条件进行识别;用幅频特性曲线拟合法以振动压路机-土壤系统动力学方程为基础,用计算机进行动态仿真.分析表明:土的刚度和阻尼,不仅与被压实时土的初始状态、环境温度和湿度等因素有关,而且随振动压实过程中压实度的变化而改变.     

汽车发动机悬置系统动刚度模态分析

建立了基于悬置元件怠速工况下动刚度的发动机悬置系统MATLAB力学模型.同时由LMS实验模态分析系统测得了发动机实际工况下的运行模态参数,并以模态置信度对其进行了验证.与静刚度模型相比,以悬置元件动刚度建立的模型,其动态参数与运行模态参数更为接近,表明动刚度模型能更好地模拟悬置系统实际工况下的动态特性.