重型卡车驾驶室NVH特性及动力响应研究

摘要

以某企业重型卡车驾驶室为研究对象，为达成并控制好该驾驶室NVH性能目标，对其NVH特性和动力响应进行分析研究具有实际工程价值。　　论文首先分析了重型卡车驾驶室的结构特点，研究了驾驶室系统的振动特性，提出了具体的NVH性能要求。构建出重型卡车驾驶室有限元模型，并对驾驶室的模态、静刚度、动刚度以及关键响应点的振动传递函数进行分析，得到了驾驶室的静态和动态特性。与NVH目标值比较，模态和静刚度比标杆车略大，后悬置动刚度与标杆车相当，前悬置左右两接附点X方向动刚度只有标杆车一半大小，方向盘、驾驶员脚下地板和座椅骨架的振动响应均满足目标值要求，为后续分析和改进提供了参考依据。　　然后对实物样车进行了振动和动力响应测试。为验证CAE分析有限元模型的有效性和可行性，搭建了试验平台，对实物样车在600r/min怠速和以60km/h匀速行驶两种工况分别进行了振动响应测试，得到发动机悬置、前桥、中桥、后桥、驾驶室内方向盘按时针3点和座椅骨架上的实际加速度。利用有限元方法获得发动机悬置、前轮、中轮、后轮中心到相应传感器位置处的传递函数，并基于逆矩阵原理得到发动机悬置、前轮、中轮、后轮轮心处的力。　　最后对模型进行了测试工况的动力响应计算分析，并与试验结果进行对比分析。以实物样车在600r/min怠速工况下动力总成悬置中心的力和60km/h匀速行驶工况下前轮、中轮、后轮中心的力作为整车CAE模型的激励输入，应用有限元方法进行动力响应分析，计算得到方向盘、座椅骨架位置的振动响应，并将其与试验结果比较，结果表明，与试验得到的响应在频率上吻合良好；但响应幅值差别较大，原因是驾驶室的各类衬套的刚度和阻尼在CAE模型中欠准确。　　通过基于有限元的NVH特性和动力响应CAE计算，并与试验测试结果对比分析，较好地解决了企业实际开发的该重型卡车驾驶室的NVH问题，结果表明该研究方法和流程对于修正CAE模型，解决工程问题具有实际指导意义。

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