重型卡车驾驶室振动传递函数分析和优化

试验测试和分析表明,驾驶室地板振动不仅会导致座椅振动,恶化驾乘舒适性,并且会产生噪声,影响车辆的NVH性能。本文对驾驶室地板的振动进行了分析,计算了某重卡驾驶室地板的传递路径响应和模态贡献量,并与试验测试结果进行了对比。基于经过校核的仿真模型,对驾驶室地板结构进行了优化,提供了改进方案。对改进方案的分析显示,在发动机怠速激励频率下,座椅导轨的振动加速度峰值降低了3.1dB,NVH性能获得了显著的改善。     

某MPV车型中排座椅怠速振动控制研究

文章研究三缸发动机MPV车型怠速工况下中排座椅的振动性能。阐述分析怠速座椅振动的激励源特性、整车传递路径特性和座椅响应,研究坐人和不坐人对座椅模态频率和振动频响幅值的影响,以及座椅模态频率和振动频响幅值对怠速抖动的影响。结果表明,座椅坐人相对不坐人模态频率升高,头枕杆振动频响幅值下降。文章制定了头枕杆振动设计目标和座椅NVH前期控制目标,坐人的座椅模态频率与激励频率需避开3 Hz,头枕杆振动频响幅值需小于0. 55 m/s~2。     

卡车转向系统怠速振动分析及优化

针对某款卡车怠速状态下方向盘振动水平较高的现象,结合振动测试结果,利用有限元模态分析和模态试验方法,发现转向系统固有振动频率与发动机二阶激励频率接近,并且X向和Y向模态耦合较为严重。然后分析了方向盘位置调节对转向系统模态的影响,确定方向盘后上位置作为转向系统怠速避频参考位置。最后根据转向系统结构特点,从支撑结构优化和方向盘轻量化入手,提出了可行的改进方案,并通过方向盘怠速振动试验验证了方案的有效性。     

整车怠速间歇性抖动优化及控制方法

为提升怠速NVH性能,本文对整车怠速间歇性抖动问题进行了详细研究,同时提出控制方法并进行试验研究。通过整车怠速振动试验及动力总成模态测试,明确了整车怠速间歇性抖动问题产生机理,并从激励源及传递路径两方面进行优化,提出改善方案。通过与原状态的对比测试,采用最终综合优化方案后座椅导轨抖动幅值降低71%,抖动问题消失,对怠速抖动问题的解决具有一定参考意义。     

基于排气系统挂钩位置和结构的座椅抖动优化

基于数值模拟和试验研究了某SUV主驾驶员座椅在加速时抖动较大的问题，结果表明，主驾驶员座椅2号安装点的振动加速度峰值在44.5 Hz附近远超目标值，是引起座椅抖动较大的主要原因。结合基于平均驱动自由度位移法所获得的理想挂钩布置点、排气系统结构和车身底部空间，优化了挂钩位置。通过挂钩尺寸和搭接结构优化，大幅提高了排气系统挂钩的一阶局部模态。优化方案各挂钩-主驾驶员座椅安装点的振动传递函数峰值明显降低，最大降幅百分比为36.7%。样车道路测试时主驾驶员座椅靠背测点的振动加速度峰值由1.19 mm/s2降至0.66 mm/s2，主观评价结果满足设计要求。     

某轻型客车驾驶员座椅导轨异常振动传递路径分析

针对怠速工况下某轻型客车驾驶员座椅导轨异常振动情况进行研究,将发动机3个悬置和2个吊耳X、Y、Z方向的振动作为输入,以座椅导轨Z方向的振动作为输出,建立了传递路径分析(TPA)模型。采用试验方法,利用矩阵求逆法对每条传递路径的激励力进行了计算,并对主要贡献路径进行识别,发现27 Hz时排气管前吊耳Z向的激励力较大,引起了座椅导轨振动严重。最后对路径耦合对传递路径分析精度的影响进行了分析。     

某混动MPV方向盘加速振动问题研究

为有效解决某MPV方向盘在发动机转速到达2500r/min时存在振动大问题,结合问题现象对振动传递路径进行系统分析,使用数据采集设备,确认振动为发动机二阶激励经右悬置传递到方向盘。通过调整发动机标定策略避开方向盘振动频率,并对方向盘轮圈进行优化以降低方向盘盘体一阶模态幅值。主观评价和实车测试表明,实施优化方案后,方向盘振动明显降低,问题得到有效解决,提升该车NVH性能表现。     

基于Nastran的某轻卡ECU支架共振问题优化研究

为解决某轻卡ECU支架共振问题,文章基于Nastran有限元法对ECU支架共振问题进行了共振问题原因分析及性能优化研究,通过对ECU基础状态方案进行了模态分析,得出了其一阶频率与发动机怠速频率存在共振,并给出了ECU支架优化方案,经CAE模态分析,同时通过振动加速度测试试验验证,共振问题得到优化解决。     

座椅骨架强度分析及零部件设计优化

文章以一种单边角调式座椅靠背骨架结构为例,分析零部件材料和结构设计对座椅骨架总成的结构强度的影响。应用有限元方法、理论分析以及与试验验证方法对单边角调式座椅靠背骨架结构设计优化,并满足强度要求,可为单角调式座椅靠背骨架结构设计及优化方向提供参考。     

液压悬置阻尼频率对车辆平顺性的影响

针对某车型的动力总成在粗糙路面抖动大的问题,通过采用四立柱道路振动试验台和悬置系统6自由度模型,研究了液压悬置阻尼频率与整车平顺性的关系。结果表明,四立柱道路振动试验台上座椅导轨的振动峰值频率有两个,分别来源于轮心共振和动力总成垂向共振;基于6自由度模型计算的动力总成模态分布,与实际测试整车垂向模态有偏差,源于液压悬置的阻尼作用和整车悬置安装点不满足计算假设;通过优化液压悬置阻尼频率能够抑制动力总成垂向振动,同时降低轮心的垂向振动,有效改善了行驶在粗糙路面的平顺性。     

车内低频振动噪声的虚拟传递路径分析

传递路径分析法是诊断汽车振动噪声问题准确有效的方法。试验传递路径分析耗时耗力且需要实制样车,为在整车开发初期诊断汽车振动噪声问题,对整车虚拟传递路径分析法进行了研究。首先建立了包含底盘的整车声固耦合有限元模型,采用频率响应法预测车内声学振动响应,发现驾驶员右耳声压在38 Hz处以及驾驶员座椅导轨振动在59 Hz处存在较大峰值。在有限元模型基础上建立了整车虚拟传递路径分析模型,该模型合成的声学振动结果与频率响应法结果吻合较好,验证了模型的正确性。利用虚拟传递路径法对两处峰值作诊断分析,根据分析结果对贡献量大的路径进行优化。优化结果表明,38 Hz处驾驶员右耳声压降低2 dB,59 Hz处座椅振动改善效果明显。     

高频制动尖叫的振动能量流动分析

基于制动噪声分析闭环耦合模型,利用振动和模态分析理论,以13k Hz频率噪声为算例,分别计算静态和动态闭环耦合模型制动盘的自身振动能量;随后分析摩擦耦合界面振动能量流动和振动传递路径,指出制动器在耦合界面的振动传递以制动盘振动向制动块传递为主导;最后通过制动盘振动能量平衡分析,验证了制动盘相关振动能量计算的可靠性和准确性。本文中的分析为进一步研究高频制动尖叫机理提供理论依据。     

某SUV整车抖动问题的分析

某SUV四驱车加速过程中存在整车抖动,明显颠簸感,严重影响整车品质。运用道路车内振动试验分析、模态试验分析等方法对整车抖动的原因进行研究,确定该抖动由动力总成绕Y向转动刚体模态频率与悬架激励频率共振引起。通过优化悬置刚度提高刚体模态频率及优化轮胎减小路面激力两种方案,主观评价整车加速抖动明显降低。     

汽车座椅振动舒适性主客观测试及关联性分析

汽车座椅的振动特性直接影响乘坐舒适性。为综合评估座椅的振动舒适性,本文对座椅客观舒适性与乘员主观舒适性之间的关联性进行研究和分析。首先,进行不同激励幅值下的垂向振动试验,测量从座椅地板到与人体接触面的振动传递来表征人-椅耦合系统的动态性能。然后,设计相对幅值估计法用于主观评价,并进行主客观关联性分析。最后,提出一种能够表征座椅隔振性能的参数。结果表明:(1)随着振动量级的增大,人-椅耦合系统的共振频率会向低频移动,垂直同轴与交叉轴振动传递在第1阶共振频率处具有较强的关联性;(2)主客观测试关联性较好(拟合精度为99.05%),验证了相对幅值估计法的有效性;(3)提出的座椅隔振性能参数与主观评价一致性较好,可为汽车座椅振动舒适性的优化改进提供理论依据。     

多目标遗传算法在车身动态性能优化中的应用

建立了某SUV白车身有限元模型,对车身静态刚度和模态分布进行优化,改善了白车身的振动性能。通过灵敏度分析筛选白车身关键部件的厚度并将其作为优化变量,以车身的扭转刚度和质量作为目标,建立其径向基函数模型,将静态刚度、车身1阶扭转和1阶弯曲模态频率作为约束条件,并利用多目标遗传算法对车身性能进行优化。试制了优化后白车身关键部件,并进行模态试验,验证了优化结果的正确性。优化后在总质量增加0.55%的情况下,提升了车身整体刚度,改善了模态频率分布,后排左、右侧座椅安装点的传递函数峰值分别下降了47.50%和49.37%,极大地改善了车身振动性能,为整车NVH性能的提升打下良好基础。     

排气歧管隔热罩开裂分析及优化改进

为解决排气歧管隔热罩在发动机台架耐久试验中开裂的问题,对隔热罩进行了FEA分析,包括模态分析和动响应分析。结果显示其一阶模态低于发动机最高点火频率,最大振动响应力超过设计要求,位置与实际开裂位置相吻合,开裂根本原因为共振导致应力过大。根据分析结果对隔热罩进行优化改进,新方案隔热罩模态得到提高,振动响应力下降,满足设计要求,并通过了台架耐久试验考核,验证了优化改进方案的可靠性。     

某纯电动乘用车的空调压缩机振动噪声优化分析

针对某自主品牌纯电动乘用车怠速开空调车内噪声及振动过大的问题,经详细分析及试验诊断后,排查出压缩机工作转速在4000rpm时车内舒适性较差;通过传递路径及模态分析得出压缩机在高转速下与压缩机支架产生共振;结合样车实际情况,在不影响性能情况下,提出优化支架及框梁结构的方案;通过试验验证表明,优化方案有效降低车内噪声和振动,提高乘坐舒适性。     

某汽车怠速抖动问题分析与改进

文章首先论述了汽车怠速振动的原理,汽车动力总成的振动模型,模态频率和解耦率的试验方法。继而对问题车辆的动力总成及悬置系统的缺陷进行计算分析。通过模拟计算,确定优化后的方案满足匹配要求。最终通过试验测试结果确定优化方案可行。     

后排座椅抗移动行李冲击的优化设计

强制法规GB15083-2006修订版增加了附录F<行李位移乘客防护装置的试验方法>,其目的为防止在车辆碰撞过程中,行李舱内行李向前运动,冲击后排座椅靠背,从而造成对乘员伤害.通过有限元分析方法对某车型后排座椅靠背的相关性能进行预测,并运用有限元分析方法对该车型后排座椅靠背与车身的固定点进行改进,经试验验证,最终该车型满足了GB15083-2006附录F的要求.     

基于频率响应的客车骨架结构优化

为了优化某款全承载式客车车身结构,在Hypermesh中建立了该客车车身有限元模型,进行了模态分析及频率响应分析,得出了整车的振动特性及关键位置处的幅频特性曲线.同时为了降低驾驶室座椅支架处振动峰值,通过频率响应灵敏度分析确定了优化设计变量并进行优化设计.优化后驾驶室座椅支架关键频率处的响应幅值在15.5 Hz处降低了30.7％,提高了乘坐的舒适性,车身质量也减轻了0.026 t.