本文關(guān)鍵詞：某型汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板振動(dòng)分析與控制

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【摘要】：汽車NVH性能在整車舒適性評(píng)價(jià)中是很重要的指標(biāo),轉(zhuǎn)向盤作為與駕駛員直接接觸的關(guān)鍵部件,其振動(dòng)特性是整車舒適性評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)。因此,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其相關(guān)的附件總成的NVH性能的研究與改善對(duì)整車舒適性的提高有很大意義。本文基于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板總成模型對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速以及隨機(jī)路面激勵(lì)下的振動(dòng)特性進(jìn)行了研究。首先,將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板總成三維模型導(dǎo)入有限元建模軟件HyperMesh中建立可供計(jì)算的有限元分析模型。然后在有限元分析模型的基礎(chǔ)上對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板進(jìn)行了模態(tài)分析,得到其前8階模態(tài)參數(shù),并結(jié)合不同激勵(lì)源分析了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的振動(dòng)特性,得出了要提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一階固有頻率的結(jié)論。接著又在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板總成在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速激勵(lì)下的頻率響應(yīng)分析,為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動(dòng)特性的評(píng)價(jià)提供了參考依據(jù)。其次,為提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一階固有頻率,先通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一階固有頻率和總質(zhì)量對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)支架厚度的靈敏度,確定對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)比較敏感的部件,進(jìn)而確定優(yōu)化問(wèn)題的設(shè)計(jì)變量。然后在HyperStudy中以轉(zhuǎn)向系統(tǒng)支架厚度為設(shè)計(jì)變量,一階固有頻率和總質(zhì)量為響應(yīng)值進(jìn)行了拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì),得到了100組樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)；然后通過(guò)Kriging方法建立了響應(yīng)值對(duì)設(shè)計(jì)變量的近似數(shù)學(xué)模型,經(jīng)驗(yàn)證,模型的誤差很小,可以替代有限元模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算；最后使用多目標(biāo)遺傳算法進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化,得到了一組Pareto最優(yōu)解,在提升了一階頻率的前提下保證了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總質(zhì)量增加不多。最后,運(yùn)用Radioss求解器對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板總成進(jìn)行了隨機(jī)響應(yīng)分析。文中將計(jì)算得到的B/C級(jí)路面加速度功率譜密度作為激勵(lì)輸入,然后在模態(tài)頻響分析的基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了隨機(jī)響應(yīng)分析,得到了駕駛員兩個(gè)常握節(jié)點(diǎn)的垂向加速度功率譜密度曲線并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的加速度均方根值；最后根據(jù)結(jié)果對(duì)轉(zhuǎn)向盤的振動(dòng)舒適性進(jìn)行了簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 模態(tài)分析 頻響分析 優(yōu)化 隨機(jī)響應(yīng)分析
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.4
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• abstract9-17
• 第一章 緒論17-23
• 1.1 引言17-18
• 1.2 研究目的和意義18-19
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 第二章 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板有限元模型的建立23-31
• 2.1 有限元建模的基本理論23-24
• 2.1.1 有限元方法的基本思想23-24
• 2.1.2 有限元分析的求解過(guò)程24
• 2.2 建模軟件介紹24-26
• 2.2.1 HyperMesh簡(jiǎn)介24-25
• 2.2.2 RADIOSS簡(jiǎn)介25-26
• 2.3 建模過(guò)程26-30
• 2.3.1 模型導(dǎo)入與幾何清理26
• 2.3.2 單元材料屬性定義26-27
• 2.3.3 單元選用及網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn)27
• 2.3.4 連接方式的選擇27-29
• 2.3.5 網(wǎng)格質(zhì)量檢查29
• 2.3.6 有限元模型的建立29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板的模態(tài)分析和頻率響應(yīng)分析31-43
• 3.1 模態(tài)分析理論31-33
• 3.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板模態(tài)分析33-38
• 3.2.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板約束模型的建立33-35
• 3.2.2 模態(tài)分析35-38
• 3.3 頻率響應(yīng)分析理論38-40
• 3.3.1 直接頻率響應(yīng)分析39
• 3.3.2 模態(tài)頻率響應(yīng)分析理論39-40
• 3.4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板頻率響應(yīng)分析40-42
• 3.4.1 激勵(lì)的定義40-41
• 3.4.2 分析參數(shù)的定義41
• 3.4.3 計(jì)算結(jié)果41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 基于HYPERSTUDY的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)43-60
• 4.1 基本優(yōu)化知識(shí)43-45
• 4.1.1 Optistruct軟件介紹43
• 4.1.2 優(yōu)化流程43-44
• 4.1.3 靈敏度分析44-45
• 4.1.4 近似模型擬合45
• 4.2 轉(zhuǎn)向系各支架靈敏度分析45-49
• 4.2.1 優(yōu)化問(wèn)題描述46-47
• 4.2.2 靈敏度分析結(jié)果47-49
• 4.3 轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)49-58
• 4.3.1 HyperStudy軟件介紹49
• 4.3.2 創(chuàng)建HyperStudy分析49-50
• 4.3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)50-53
• 4.3.4 Kriging近似模型的建立53-55
• 4.3.5 多目標(biāo)遺傳算法優(yōu)化55-58
• 4.4 優(yōu)化后轉(zhuǎn)向系頻率響應(yīng)分析58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第五章 隨機(jī)路面激勵(lì)下轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及儀表板振動(dòng)特性分析60-70
• 5.1 隨機(jī)響應(yīng)分析基本理論60-61
• 5.2 隨機(jī)響應(yīng)分析過(guò)程61
• 5.3 定義隨機(jī)路面激勵(lì)61-66
• 5.3.1 空間頻率功率譜密度61-63
• 5.3.2 時(shí)間頻率功率譜密度63-65
• 5.3.3 B/C級(jí)路面不平度激勵(lì)65-66
• 5.4 B/C級(jí)路面激勵(lì)下系統(tǒng)響應(yīng)分析66-68
• 5.5 轉(zhuǎn)向盤振動(dòng)分析結(jié)果評(píng)價(jià)68-69
• 5.6 本章小結(jié)69-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 總結(jié)70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況75

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1 胡烽;趙燕;;電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J];機(jī)械工程師;2006年02期

2 王東升;;轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的三世人生[J];汽車觀察;2007年03期

3 苗政;周偉東;邵宏亮;;車輛機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的使用與維護(hù)[J];農(nóng)業(yè)與技術(shù);2009年02期

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5 王磊;魏占芳;沈阿榮;譚俊良;;基于ANSYS Workbench對(duì)某越重型野車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的有限元分析[J];汽車實(shí)用技術(shù);2010年01期

6 譚淼;王雷;王暉;閆立濱;;轉(zhuǎn)向系統(tǒng)前期預(yù)測(cè)及優(yōu)化方法[J];汽車實(shí)用技術(shù);2013年09期

7 楊，

本文編號(hào)：666482