本文關(guān)鍵詞：某皮卡車異常振動(dòng)的故障分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 車架 異常振動(dòng) 模態(tài)匹配 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 近似模型

【摘要】：汽車NVH性能已經(jīng)成為評價(jià)汽車品質(zhì)最核心的指標(biāo)。使用過程中,異常振動(dòng)是嚴(yán)重影響汽車NVH性能的主要問題之一。實(shí)際工程中,針對汽車異常振動(dòng)問題,主要是靠經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師根據(jù)問題的特征、現(xiàn)象進(jìn)行有目的的測試、分析,以準(zhǔn)確定位異常振動(dòng)的原因,進(jìn)而對汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行整改,以達(dá)到避頻解耦、消除振動(dòng)的目的。汽車的異常振動(dòng)問題不僅對汽車的使用性能和使用壽命造成很大的影響,也給使用者帶來精神和經(jīng)濟(jì)上的附加壓力,有損相關(guān)車企的品牌形象和市場競爭力。所以,針對汽車異常振動(dòng)相關(guān)NVH問題的系統(tǒng)解決十分重要�；诜抡媾c測試相結(jié)合的技術(shù)路線,本文針對樣車特定車速下的異常振動(dòng)問題主要進(jìn)行了整車道路振動(dòng)測試和車架仿真優(yōu)化研究。首先,基于“振源—傳遞路徑—接受者”的振動(dòng)模型對汽車主要激勵(lì)源的激振原理、振動(dòng)傳遞路徑和激振現(xiàn)象進(jìn)行理論分析；然后,對樣車進(jìn)行整車道路行駛振動(dòng)試驗(yàn),通過時(shí)域和頻域兩個(gè)方面的數(shù)據(jù)分析確定樣車異常振動(dòng)的激勵(lì)源是車輪總成；基于車身／車輪總成偏頻試驗(yàn)、車身／車架模態(tài)試驗(yàn)確定振動(dòng)傳遞路徑為：車輪—車架—車身；所以,樣車特定車速下異常振動(dòng)的原因是樣車故障車速下的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)頻率與車輪總成的偏頻、車架—階彎曲固有頻率發(fā)生了耦合,導(dǎo)致振動(dòng)由車輪產(chǎn)生,經(jīng)車架放大后向車身各部分傳遞；接著,基于對異常振動(dòng)原因的準(zhǔn)確定位,本文從改善振動(dòng)傳遞路徑的角度對車架進(jìn)行有限元建模與靜動(dòng)態(tài)仿真分析,對比車架試驗(yàn)與仿真模態(tài)參數(shù)以驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。根據(jù)模態(tài)匹配基本原則與車架模態(tài)頻率分布情況對車架子系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)匹配策略研究。進(jìn)而,對車架有限元模型進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)與Kriging近似模型擬合,利用近似模型對車架進(jìn)行基于多目標(biāo)遺傳算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。最后,根據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果制作車架樣件并裝配到原樣車,對比優(yōu)化前后樣車道路行駛振動(dòng)測試分析結(jié)果驗(yàn)證了優(yōu)化方案的有效性。優(yōu)化方案不僅解決了樣車特定車速下的異常振動(dòng)問題,也實(shí)現(xiàn)了車架的剛度優(yōu)化與輕量化設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：車架 異常振動(dòng) 模態(tài)匹配 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 近似模型
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U472;U469.14
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-23
• 1.1 汽車異常振動(dòng)概述16-17
• 1.2 汽車異常振動(dòng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 課題研究意義和內(nèi)容20-23
• 1.4.1 課題研究的主要意義20-21
• 1.4.2 課題研究的主要內(nèi)容21-23
• 第二章 異常振動(dòng)的故障分析與試驗(yàn)研究23-47
• 2.1 汽車主要激勵(lì)源分析23-27
• 2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)激振分析24
• 2.1.2 傳動(dòng)系激振分析24-26
• 2.1.3 輪胎激振分析26
• 2.1.4 隨機(jī)路面激振分析26-27
• 2.2 道路行駛振動(dòng)試驗(yàn)27-38
• 2.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>27
• 2.2.2 試驗(yàn)儀器和設(shè)備27-28
• 2.2.3 測點(diǎn)布置28
• 2.2.4 測試工況28
• 2.2.5 時(shí)域數(shù)據(jù)處理及分析28-31
• 2.2.6 頻域數(shù)據(jù)處理及分析31-38
• 2.2.7 結(jié)論38
• 2.3 傳遞路徑試驗(yàn)測試分析38-45
• 2.3.1 車身/車輪總成偏頻試驗(yàn)38-40
• 2.3.2 車架/車身模態(tài)試驗(yàn)40-45
• 2.4 本章小結(jié)45-47
• 第三章 車架有限元建模與靜動(dòng)態(tài)仿真分析47-58
• 3.1 有限元法概述47-48
• 3.2 HyperWorks軟件簡介48-49
• 3.3 車架有限元建模49-52
• 3.4 車架模態(tài)仿真分析52-54
• 3.4.1 車架模態(tài)分析基本理論52
• 3.4.2 車架模態(tài)仿真計(jì)算52-53
• 3.4.3 車架有限元模型驗(yàn)證53-54
• 3.5 車架剛度仿真分析54-57
• 3.5.1 彎曲剛度計(jì)算54-55
• 3.5.2 扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算55-57
• 3.6 本章小結(jié)57-58
• 第四章 車架結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化研究58-69
• 4.1 基于模態(tài)匹配的優(yōu)化策略研究58-59
• 4.1.1 模態(tài)匹配概念58
• 4.1.2 樣車車架模態(tài)分布58
• 4.1.3 樣車車架模態(tài)匹配策略58-59
• 4.2 車架動(dòng)態(tài)特性多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)59-68
• 4.2.1 多目標(biāo)優(yōu)化問題59-60
• 4.2.2 近似模型60-65
• 4.2.3 車架多目標(biāo)優(yōu)化65-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 第五章 車架優(yōu)化方案的試驗(yàn)驗(yàn)證69-77
• 5.1 測試工況69
• 5.2 時(shí)域數(shù)據(jù)處理及對比分析69-71
• 5.2.1 四擋時(shí)域數(shù)據(jù)(優(yōu)化后)69
• 5.2.2 優(yōu)化前后四擋各測點(diǎn)振動(dòng)加速度有效值對比69-70
• 5.2.3 五擋時(shí)域數(shù)據(jù)(優(yōu)化后)70
• 5.2.4 優(yōu)化前后五擋各測點(diǎn)振動(dòng)加速度有效值對比70-71
• 5.2.5 時(shí)域數(shù)據(jù)對比分析結(jié)果71
• 5.3 頻域數(shù)據(jù)處理及對比分析71-76
• 5.3.1 四擋頻域數(shù)據(jù)(優(yōu)化后)71-72
• 5.3.2 四擋優(yōu)化前后振動(dòng)情況對比72-73
• 5.3.3 五擋頻域數(shù)據(jù)(優(yōu)化后)73-74
• 5.3.4 五擋優(yōu)化前后振動(dòng)情況對比74-75
• 5.3.5 頻域數(shù)據(jù)對比分析結(jié)果75
• 5.3.6 結(jié)論75-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 研究內(nèi)容總結(jié)77
• 6.2 不足與展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況84

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