基于刚体动力学的动力总成悬置系统建模分析

摘要

随着生活水平的提高，人们对车辆乘坐舒适性的要求也不断提高，车辆NVH性能优化设计成为车辆开发的重要环节和研究方向。动力总成作为车辆的最主要的振源和噪声源，备受到 NVH工程师的关注。动力总成的隔振主要通过与其支撑元件组成的动力总成悬置系统实现。悬置系统具有限制动力总成位移的功能。因此，动力总成悬置系统的动静态响应特性分析是悬置系统分析的主要内容，而悬置系统动力学建模方法直接影响了分析结果的准确性。
　　目前的悬置系统仿真分析主要采用基于小角度假设的振动模型，该模型简化了动力学方程的形式，且便于求解计算。但是，随着动力总成转动角度的增大，小角度假设变得不合理，模型的精度随之降低。本文针对悬置系统动力学模型建模问题进行了分析和研究。主要包括以下内容：
　　①分析研究了动力总成悬置系统激励的主要成分，试验获取动力总成惯性参数，总结了悬置系统优化设计要求。
　　②利用拉格朗日方程建立两种悬置系统动力学模型，分别是基于小角度假设的振动模型和基于刚体动力学的动力学模型，利用MATLAB软件编写了模型及求解算法的程序。
　　③结合实例，研究分析了两种模型的计算结果的差异。运用试验设计（DOE）方法分析了影响模型计算结果差异的主要因素及影响规律。

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1. 绪论

1.1. 课题来源

1.2. 选题背景和意义

1.3. 国内外研究现状

1.4. 本文的主要工作

2. 动力总成悬置系统激励分析及惯性参数获取

2.1. 引言

2.2. 动力总成悬置系统激励类型分析

2.3. 基于扭摆法的动力总成惯量参数获取

2.4. 本章小结

3. 基于刚体动力学的动力总成悬置系统动力学建模

3.1. 引言

3.2. 刚体运动学与动力学基础

3.3. 基于小角度假设的悬置系统动力学建模

3.4. 基于刚体动力学的悬置系统建模及求解

3.5. 本章小结

4. 动力总成悬置系统分析及模型精度研究

4.1. 悬置系统分析输入参数及预处理

4.2. 悬置系统动态分析及结果对比研究

4.3. 悬置系统静态分析及结果对比研究

4.4. 本章小结

5. 全文总结和展望

5.1. 全文总结

5.2. 研究工作展望

致谢

参考文献

附录1：攻读硕士期间发表的学术论文

附录2：正交试验表

附录3：仿真结果对比表