动力总成悬置系统隔振研究与优化设计

【摘要】：发动机是汽车的主要振动与噪声源之一，发动机与汽车车身通过悬置系统联接，因此合理设计悬置系统的隔振性能能提高整车的乘坐舒适性与行驶平顺性、降低车内外振动与噪声、延长发动机和其他部件的使用寿命。 本文通过阅读大量的文献，对国内外悬置系统的研究进行了总结概况，分析了悬置元件与悬置系统设计的一些基本设计要求和设计准则。 通过试验测得了动力总成悬置系统的质量特性参数，包括动力总成的质量、质心的位置、转动惯量与惯性积，通过橡胶特性试验台测得了各悬置元件的三向刚度，并且测量了悬置元件相对于动力总成质心的坐标参数。通过试验分析了某车型悬置系统的隔振性能。 建立了动力总成悬置系统的动力学模型，对悬置系统进行模态分析，在模态分析的基础上通过解耦率来评价悬置系统的隔振性能的优劣，另一方面从试验的角度以传递率来评价悬置系统的隔振性能。根据撞击中心理论与扭矩轴理论编写了悬置安装位置评价程序。 以解耦率和各悬置支反力幅值之和最小为目标函数，通过合理限制六个固有频率的范围来对悬置系统的刚度、安装位置进行优化，并且通过MATLAB编制了适用于悬置系统计算与优化的通用程序。 通过ADAMS多刚体动力学软件验证了MATLAB计算模型的正确性，并且模拟了优化前后悬置系统在怠速情况下的极限位移情况、各悬置的受力情况，为动力总成的安装限位提供参考。