汽车动力总成隔振系统评价、分析与优化

摘要

动力总成隔振系统的设计对汽车NVH性能有重要影响。较传统汽车而言，由于混合动力汽车动力总成双动力源的特殊性，对混合动力汽车隔振系统的设计提出了更高要求，需进一步研究。本文主要做了以下分析与设计：
　　首先，对国内外现有的动力总成隔振系统的评价指标进行研究。建立刚性基础上的动力总成悬置系统模型，包括支承悬置为橡胶悬置与液压悬置两种模型。基于所建立的模型，进行评价指标的研究。动力总成隔振系统的评价指标主要包括动力总成悬置系统固有频率，模态解耦率指标，悬置振动传递率指标以及悬置系统位移控制指标等。
　　其次，在试验方面，评价动力总成评价指标的方法是隔振率的测试，在仿真设计方面，重点关注固有频率与模态解耦率。本文提出一种新的优化设计方法：位移（力）传递率目标，固有频率与模态解耦率约束的动力总成悬置系统设计方法。采用粒子群算法，利用数值仿真方法，建立不同的评价指标方法并将优化方法应用到橡胶悬置与液压悬置两个系统中，对比分析各个优化设计方法隔振性能的优劣。结果显示，本文提出的传递率目标及模态解耦率加固有频率的约束的隔振设计方法在固有频率、解耦率以及振动传递率等指标都较为理想。
　　再者，针对混合动力总成相比于传统车辆的特殊性，实验发现，混合动力总成起动时，有明显的时域响应振动问题，针对这一问题，将三悬置改成四悬置能够起到很好的降低冲击的作用。本文还在混合动力总成的不同工作模式下，验证所提出的优化方法的有效性，即计算不同工作模式下，优化前后的悬置点的响应。结果表明，优化后，能够得到较好的时域响应结果。证明本文提出的优化设计方法，能够与实验实际相结合，对不同的动力总成隔振设计有指导意义。
　　最后，由于实际悬置放置在车架上，为了提高隔振性能，建立动力总成悬置—副车架双层隔振模型，分析有无副车架，对动力总成传递到基础的力的影响，结果显示，加入副车架能够起到明显的较好的隔振作用。将单层模型的优化设计思路应用到双层模型，且在添加约束条件时，在原有基础上引入副车架固有频率约束，得到的优化结果表明双层模型中的动力总成的模态解耦率有较为明显增大，提高隔振性能。

目录

声明

注释表

缩略词

第一章 绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2动力总成隔振系统的评价指标

1.3混合动力汽车NVH问题

1.4本文主要研究内容

第二章 动力总成隔振系统评价指标研究

2.1动力总成隔振系统系统建模

2.2动力总成隔振系统性能评价指标

2.3本章小结

第三章 动力总成隔振系统优化设计

3.1动力总成隔振系统初始参数

3.2 各个评价指标的计算方法

3.3 各个评价指标的计算方法的初始结果

3.4 动力总成悬置系统振动测试

3.5 优化设计思路

3.6 动力总成隔振系统的优化

3.7本章小结

第四章 混合动力汽车动力总成隔振系统分析研究

4.1混合动力动力系统动力总成启动停止问题的NVH分析

4.2混合动力总成隔振系统不同工作模式时域分析

4.3混合动力总成悬置系统时域响应

4.4本章小结

第五章 动力总成双层隔振系统研究

5.1动力总成—副车架系统12自由度隔振模型

5.2动力总成—副车架系统12自由度隔振模型参数

5.3动力总成—副车架系统12自由度隔振模型相关参数计算结果

5.4动力总成双层隔振模型的优化

5.5混合动力动力总成双层隔振系统时域响应

5.6本章小结

第六章 总结和展望

6.1总结

6.2研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文