发动机悬置系统动力学计算与实验研究

摘要

汽车动力总成悬置系统是整车振动控制的重要组成部分，对提高汽车NVH特性，满足良好的乘坐舒适性具有重要的作用。本文以某橡胶悬置的汽车动力总成悬置系统为研究对象，对悬置系统的动态特性进行了计算分析和试验研究。 一般在悬置系统建模方法中，通常以悬置元件的静刚度构建计算模型中的刚度矩阵。然而，实际工况下的悬置元件是在一定频率和振幅的激励力下工作的，而且，橡胶悬置的动刚度与激励力的振幅和频率有关。本文以发动机怠速工况为例，通过试验模拟悬置元件实际工况下的工作状态，测试其动刚度值，并以动刚度值构建力学模型中的刚度矩阵，计算悬置系统实际工况下的动态特性。 其次，本文采用传统的锤击法对悬置系统进行了试验模态分析。测试中，应用不同质量的脉冲锤进行模态试验，由于橡胶悬置元件刚度的非线性，获得的模态参数有所差异。针对传统试验模态分析方法的不足之处，采用运行模态分析的方法，对悬置系统怠速工况下的模态参数进行了辨识。考虑到悬置系统模态比较密集的特点，采用模态分析领域近年来最新推出的对于模态密集型系统也有较好识别精度的PolyMAX模态参数识别方法，对实际工况下的悬置系统进行了模态参数的辨识，并对所获得的模态参数进行了验证。运行模态分析中，由于测试数据直接来源于发动机悬置系统实际振动工作环境，所以运行模态参数能够更加准确的描述系统实际工况下的动态特性。 采用悬置元件的动刚度值构建刚度矩阵，计算的模态参数与运行模态参数的误差，比采用静刚度值计算有了明显的降低。 所以，基于悬置元件的动刚度建立的力学模型能更好的模拟悬置系统实际工况下的动态特性。对悬置系统特定工况下的动态特性分析，优化设计及减振降噪等有一定的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章:绪论

1.1发动机悬置系统发展概况

1.1.1发动机悬置系统综述

1.1.2.发动机悬置元件发展综述

1.1.3橡胶悬置元件的特点

1.2悬置系统动力学特性国内外研究现状

1.3课题研究的目的和意义

1.4课题研究的主要内容及思路

第二章:发动机悬置系统力学模型

2.1悬置系统力学模型的简化

2.1.1模型坐标系的建立

2.1.2橡胶悬置元件动力学模型

2.2建立悬置系统力学计算模型

2.3悬置系统的模态参数求解

2.4发动机动力总成悬置系统参数

2.5本章小结

第三章:悬置元件刚度试验研究

3.1悬置元件刚度的定义

3.1.1悬置元件静刚度

3.1.2悬置元件动刚度

3.2悬置元件的静刚度试验测试

3.2.1静刚度测试试验设备

3.2.2静刚度测试试验方案及结果

3.3悬置元件怠速工况下的动刚度测试

3.3.1动刚度测试试验设备

3.3.2怠速工况下动刚度测试试验方案

3.4悬置系统计算模态参数

3.5本章小结

第四章:发动机悬置系统传统实验模态分析

4.1传统试验模态分析理论基础

4.1.1模态分析综述

4.1.2多参考最小二乘复频域法(PolyMAX)

4.2悬置系统锤击法模态试验

4.2.1试验设备组成

4.2.2模态试验测试方案

4.2.3不同质量脉冲锤的模态试验测试

4.2.4模态验证

4.3本章小结

第五章:发动机悬置系统的运行模态分析

5.1运行模态分析综述

5.1.1运行模态分析发展概况

5.1.2运行模态分析的特点

5.1.3运行模态分析基本理论综述

5.2怠速工况下发动机悬置系统的运行模态参数

5.2.1试验测试系统组成

5.2.2测试仪器的连接及模态参数识别

5.2.3运行模态的验证

5.3计算模态与运行模态参数的比较

5.4本章小结

第六章:结论与展望

6.1本文的工作和结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录

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