XX车型汽车动力总成悬置系统的优化设计

摘要

以提高乘坐舒适性为目的的汽车NVH特性的研究已成为现代汽车技术研究的一个重要课题，而降低发动机传递到支承系统振动的动力总成悬置系统设计越来越受到重视。
　　 本文旨在通过解耦优化设计合理布置XX车型汽车动力总成悬置系统的安装位置和改变刚度矩阵，以确保六自由度系统的固有频率都在预期的范围内及降低动反力，达到隔振目的。本文研究主要内容如下：
　　 首先通过研究XX车型动力总成悬置布置方案，建立系统的6自由度自由振动模型，应用Matlab的数值运算功能求解出系统初始固有频率和固有振型；在研究动力总成的隔振原理后，论文分析了XX车型动力总成悬置系统的激励频率，探讨了共振避免问题，确定了XX车型动力总成悬置系统各阶固有频率的取值范围；并对系统初始状态下的固有频率进行评估。
　　 然后应用打击中心理论、弹性中心计算法、主惯性轴和扭矩轴计算法对系统进行了解耦设计，为完成能量解耦优化设计建立了安装位置及角度方面的约束条件；应用能量解耦法建立从能量角度评价系统解耦程度的函数，并对初始系统进行解耦程度评价；对隔振元件力学特性进行分析研究，建立并研究系统在具有典型意义的正弦激振力作用下的受迫振动微分方程，推导出动反力及动反力传递率表达式。
　　 最后通过研究汽车动力总成悬置系统优化设计的一般方法，以XX车型动力总成悬置系统的垂直振动及侧倾振动的能量法解耦、悬置处的动反力传递率最小为目标函数，以悬置的刚度、安装位置和角度为设计变量，考虑到悬置系统与整车系统的匹配等约束条件，通过建立多目标数学优化模型，应用统一目标法把多目标函数优化问题转化为单目标函数优化问题，得到了XX车型的优化设计方法。应用Matlab优化工具箱计算出优化设计变量值一XX车型动力总成悬置系统的安装位置、角度及刚度，得到了XX车型悬置系统的最终优化设计方案。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1动力总成悬置系统研究的目的及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1悬置元件的研究

1.2.2悬置系统的研究

1.2.3悬置系统对整车振动特性的影响

1.3本文研究的目的及研究内容

1.4小结

2动力总成悬置系统自由振动固有特性的求解

2.1引言

2.2自由振动时悬置系统振动固有特性求解

2.2.1动力总成悬置系统的总动能表达式

2.2.2动力总成悬置系统的势能表达式

2.2.3动力总成悬置系统的自由振动微分方程

2.2.4自由振动时XX车型动力总成悬置系统固有特性求解

2.3小结

3发动机隔振分析

3.1引言

3.2发动机隔振

3.2.1激励分析

3.2.2悬置系统的隔振

3.2.3悬置系统共振避免问题

3.2.4动力总成悬置系统频率匹配问题

3.3小结

4汽车动力总成悬置系统的解耦设计及优化

4.1引言

4.2系统的解耦设计

4.2.1打击中心理论

4.2.2主惯性轴和扭矩轴对解耦的影响

4.2.3悬置的弹性中心对解耦的影响

4.2.4能量法解耦

4.3悬置系统受迫振动时的振动分析

4.3.1隔振元件的力学特性

4.3.2受迫振动时悬置系统受迫振动微分方程

4.4悬置系统的优化设计

4.4.1设计变量

4.4.2目标函数

4.4.3约束条件

4.4.4优化方法

4.5小结

5总结与展望

5.1总结

5.2展望

致 谢

参考文献

附录：作者在攻读学位期间发表的论文目录