發(fā)布時(shí)間：2019-10-12 00:07

【摘要】：隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,居民生活水平的提高,人們對汽車駕駛舒適性要求也越來越高。整車的NVH(Noise噪聲、Vibration振動(dòng)、Harshness聲振粗糙度)性能直接關(guān)系到汽車駕駛的舒適性,而發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的隔振效果直接影響到整車的NVH性能。所以,設(shè)計(jì)出能有效減小和隔離發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)向車架或車身傳遞的懸置系統(tǒng),是改善整車NVH性能和提高駕駛舒適性的關(guān)鍵,也是本文研究的重點(diǎn)。本文結(jié)合了與某公司合作研發(fā)的磁流變液懸置的科研成果,利用ADAMS和ANSYS軟件平臺,以有限單元法和多體動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ),建立基于柔性基礎(chǔ)的動(dòng)力總成磁流變液懸置系統(tǒng)的剛?cè)狁詈夏Ｐ?分析柔性基礎(chǔ)對懸置減振系統(tǒng)的影響,進(jìn)而基于所建的剛?cè)狁詈夏Ｐ蛯抑迷M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。具體研究工作如下:1)通過閱讀有關(guān)文獻(xiàn)資料,了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成懸置減振系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)代理論與方法,分析國內(nèi)外汽車動(dòng)力總成懸置元件、懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)狀況,提出本文研究的主要內(nèi)容、研究意義及目的,為基于柔性基礎(chǔ)的磁流變液懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。2)介紹磁流變液懸置的結(jié)構(gòu)和原理,通過鍵合圖理論建立懸置的動(dòng)態(tài)特性分析模型,分析磁流變液懸置的動(dòng)態(tài)特性,并建立低頻和高頻下磁流變液懸置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)的動(dòng)態(tài)特性方程,為后文的仿真分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。3)在建立剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)模型時(shí),首先分析發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)原因和動(dòng)力總成的隔振理論。通過分步建模的方法,根據(jù)多體動(dòng)力學(xué)理論建立動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)模型,借助有限元分析軟件ANSYS將車架進(jìn)行柔性化,生成可以剛?cè)狁詈系娜嵝攒嚰苣Ｐ?在ADAMS中簡化和創(chuàng)建懸架和輪胎子系統(tǒng),簡化車身為集中質(zhì)量球,最后在ADAMS/VIEW模塊下建立基于柔性基礎(chǔ)的剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)。4)基于對汽車隔振的幾種評價(jià)指標(biāo)的優(yōu)缺點(diǎn)與難易程度分析,選取振級落差為本文的評價(jià)方法。借助ADAMS/VIBRATION模塊,對剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)分析,通過計(jì)算固有頻率、頻響曲線和振級落差曲線,研究柔性基礎(chǔ)對動(dòng)力總成懸置減振系統(tǒng)的影響。進(jìn)行四種工況下的仿真,研究動(dòng)力總成在剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)上的不同隔振性能。5)基于剛?cè)狁詈夏Ｐ?通過ADAMS對磁流變液懸置元件進(jìn)行優(yōu)化,并從懸置連接處的動(dòng)態(tài)響應(yīng)振幅的變化和發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心的位移與加速度變化來驗(yàn)證優(yōu)化的合理性。
【圖文】：

如圖2.1（1）所示，帶有磁性的微粒自由而且均勻地分布在非導(dǎo)磁性的載液中。第二階段如圖 2.1（2）所示，由于偶極矩的作用力推動(dòng)，，磁性微粒會(huì)在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)形成與磁場平行的鏈狀結(jié)構(gòu)，或者是不完全的鏈狀結(jié)構(gòu)，有的是松散的微粒狀態(tài)。流變的第三階段如圖 2.1（3）所示，不完整的鏈狀結(jié)構(gòu)在偶極矩的作用下變得統(tǒng)一起來，從而形成新的鏈狀結(jié)構(gòu)。第四個(gè)階段如圖 2.1（4）所示，隨著磁場強(qiáng)度的加強(qiáng)，部分由磁性顆粒組成的鏈狀結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸聚集靠攏，分布越來越廣，直到整個(gè)磁流變液系統(tǒng)達(dá)到磁飽和。在（1）到（4）的過程中鏈狀結(jié)構(gòu)對液體流動(dòng)的限制逐漸變大，當(dāng)磁場增加到一定臨界值即達(dá)到磁飽和時(shí)，偶極矩相互作用影響超過熱運(yùn)動(dòng)，懸浮顆粒熱運(yùn)動(dòng)會(huì)受到約束，磁流變液出現(xiàn)明顯的固體特性。當(dāng)撤去外加磁場時(shí)，磁流變液系統(tǒng)又按照與圖 2.1 相反的順序轉(zhuǎn)變成液態(tài)。這一固液

圖 2.1 磁流變液效應(yīng)過程Fig 2.1 MRF effect process2.2 磁流變液壓懸置的結(jié)構(gòu)2.2.1 磁流變液懸置的工作模式歷數(shù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的發(fā)展歷程，經(jīng)歷了橡膠懸置，被動(dòng)式液阻懸置，半主動(dòng)式懸置，主動(dòng)式懸置。屬于半主動(dòng)式懸置的磁流變液壓懸置，保留了橡膠懸置及被動(dòng)式液阻懸置的一些優(yōu)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特征，并應(yīng)用磁流變液這種新型的可控智能材料作為懸置的工作介質(zhì)。圖 2.2 為磁流變液壓懸置的幾種常用的工作模式[50-51]
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U464.13

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本文編號：2547759