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动力总成悬置系统多体动力学仿真研究

许春雷  
【摘要】: 本文依托国内某专业汽车设计公司的商用车研发项目,针对该企业自主研发过程中发动机动力总成产生异常振动的实际问题,以动力总成基本参数实验测定为基础,采用多体动力学和相应软件ADAMS为基本理论和工具,开展了相应的研究: (1)查阅和综述了大量的文献资料,对汽车发动机的振动特性及动力总成悬置系统的隔振机理进行了分析,总结了汽车发动机动力总成悬置系统设计的一些设计准则与设计要求。 (2)根据建模的需要,对动力总成参数和整车物理参数进行了实验测定和数据采集,用力矩平衡法测量了动力总成的质心位置,采用转动惯量试验台测量了动力总成通过质心各坐标轴的惯量参数;对整车参数的数据采集包括各主要总成系统的几何参数、质量参数、减振器与钢板弹簧参数,轮胎系统和橡胶悬置的弹性特性等参数。 (3)在获取动力总成基本参数基础上,利用多体系统动力学软件ADAMS建立了动力总成悬置系统分析模型并对多种悬置系统设计方案进行了动态响应特性仿真和对悬置参数进行了深入的优化设计,在此基础上对比分析了悬置系统优化前后的隔振特性,使其隔振性能有了明显的提高,使发动机怠速时动力总成悬置系统的振动传递率降低比例达到了21.36%。。 (4)利用多体系统动力学软件ADAMS建立了包含动力总成系统在内的整车振动系统的仿真模型,模拟了汽车正常行驶工况下即发动机在各转速平稳工作时的整车系统的振动情况,综合分析了悬置系统对整车振动的影响,并对悬置系统的优化结果进行了有效的验证分析。在本研究工作的基础上,总结出了一条基于多体动力学理论、借助计算机仿真技术的发动机动力总成悬置系统优化设计的有效途径。


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