汽车发动机悬置系统动力响应分析与隔振率优化

【摘要】发动机是汽车的主要振源之一,研究发动机动力总成悬置系统的动力响应分析与隔振率优化对改善悬置系统设计以提高对汽车NVH(Noise,VibrationandHarshness,简称NVH)的抑制性能具有重要意义。本文以某国产载重车为研究对象,对车辆发动机动力总成悬置系统的动力响应分析和以提高隔振率为目标的优化设计进行了研究。主要研究工作包括以下几个方面：首先,论述了国内外对汽车发动机动力总成悬置元件、悬置系统优化设计方面的研究进展,介绍了汽车发动机动力总成悬置系统设计的基本理论与方法；介绍了发动机动力总成悬置系统的模态分析与解耦度计算和改善悬置系统模态频率与解耦度的优化设计理论与方法,通过对ANSYS软件的编程二次开发,实现(该载重)汽车发动机动力总成悬置系统的模态频率和解耦度优化。其次提出了发动机动力总成悬置系统按预定频率严格解耦设计理论,给出了悬置系统严格解耦的条件,指出一般情况下悬置系统难以严格解耦的原因,并以严格解耦理论为基础给出了新的改善模态频率和解耦度的优化方法。从严格解耦方程又导出了两个重要的结论,算例验证了该理论与方法正确性和高效性。这对相关行业悬置系统设计提供了重要思路和的理论依据,对悬置系统优化设计具有指导意义和实用价值。接着,给出了来自发动机的悬置系统激励力,利用ANSYS建立了包含动力总成-悬置元件-车架等的悬置系统多体动力学分析模型,利用ANSYS的加载、约束和响应分析功能,进行了(该载重)汽车发动机动力总成悬置系统模态分析基础上的动力学响应分析。最后,介绍了在悬置系统动力响应分析基础上的隔振率计算,给出了以提高悬置系统隔振率为目标的优化设计模型与求解方法。探讨了影响悬置系统隔振率的因素与机理。最终利用ANSYS软件及其APDL编程功能,实现了(该载重)汽车发动机动力总成悬置系统的动力响应分析与隔振率优化。优化计算结果验证了该优化模型与优化方法的正确性和有效性。本项研究密切结合实际,具有较好的理论与应用价值。
【作者】李志强；
【导师】陈树勋；
【作者基本信息】广西大学，结构工程，2013，博士
【关键词】发动机悬置系统；模态分析；解耦度；谐振频率；优化设计；动力响应；隔振率；橡胶悬置；液压悬置；

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