发动机半主动液压悬置的流固耦合仿真与试验研究

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1、————————————————————————————发动机半主动液压悬置的流固耦合仿真与试验研究————————————————————————————Fluid-StructureInteractionSimulationAnalysisandExperimentalResearchonSemi-activeHydraulicEngineMount作者姓名：姜雪专业名称：车辆工程指导教师：史文库教授学位类别：工学硕士答辩日期：2015年5月24日摘要发动机半主动液压悬置流固耦合仿真与试验研究随着科学的不断进步，经济的快速发

2、展，人们对于汽车的要求不仅局限于是代步工具，并且更加注重汽车的乘坐舒适性。汽车行驶时受到的激励主要有两种，一种是发动机工作激励，另一种是路面激励。所以性能优良的悬置元件对于提高汽车的乘坐舒适性有重要的意义。目前的悬置可以分为四种，按照发展的时间顺序，第一种是橡胶悬置，其结构简单，成本低廉，但是隔振效果不理想，广泛应用于卡车中。第二种为被动式液压悬置，其性能优于橡胶悬置，但是具有高频动态硬化的缺点。第三种是半主动控制液压悬置，它是在传统被动液压悬置的基础上通过改变一些结构参数得到的，可以根据不同工况调整动态特性，性能良好。第四种是

3、主动控制液压悬置，其通过作动器产生与激励大小相等，方向相反的作用力，从而衰减振动，但成本较高。半主动控制液压悬置的性能受到橡胶主簧和悬置内液体的影响。橡胶材料和液体材料的非线性性能给液压悬置的建模增加了很大的难度。目前计算机飞速发展，应用有限元方法解决半主动控制液压悬置的建模问题正在趋于成熟。本文结合与某集团共同开发某轿车动力总成半主动控制液压悬置项目，应用液固耦合有限元分析方法和液固气耦合有限元分析方法详细分析了某半主动控制液压悬置的两种工作状态，主要内容有以下几部分：剖析半主动控制液压悬置工作原理及结构，确定仿真和试验方案。

4、根据测绘得到的结构参数，绘制悬置中各个元件的三维实体图，并且将得到的三维实体图导入到有限元前处理软件中进行固体网格划分。由于仿真包含液固耦合仿真与液固气耦合仿真，所以还要根据悬置的实际情况，在液体和气体的填充部分建立液体与气体的实体模型，并且要划分出液体和气体的网格模型。固体、液体、气体网格模型建立完成后导入到流固耦合分析软件中添加材料、载荷、边界条件、约束等条件，分别进行液固耦合仿真与液固气耦合仿真，输出仿真结果。设计夹具，并且制定试验方案，对半主动控制液压悬置进行静、动特性仿真，将I仿真得到的悬置的静、动特性结果与试验结果进

5、行对比，从而验证建模的准确性。在验证模型准确的基础上，根据半主动控制液压悬置的结构及工作原理，选出对悬置性能影响较大的参数，将这些参数进行适当的变化，得到同一个参数不同数值下的悬置的动态特性，研究各个参数对于悬置整体性能的影响趋势和大小。本文对某半主动控制液压悬置进行了详细的研究，可为后续半主动控制液压悬置的开发、改进及优化提供理论帮助。关键词：半主动液压悬置，隔振特性，有限元，液固耦合，液固气耦合IIABSTRACTFluid-StructureInteractionSimulationAnalysisandExperimen

6、talResearchonSemi-activeHydraulicEngineMountWiththedevelopmentofscienceandtechnology,people'sdemandsforthecarisnotonlylimitedthemeansoftransport,butalsopaymoreattentiontothecar'sridecomfort.Subjectedtovibrationduringdrivingautomobilestherearetwo,oneisgeneratedbyvibra

7、tionoftheenginework,theotheristheroadvibration.Soexcellentperformancesuspensioncomponentstoimprovethecar'sridecomfortisveryimportant.Accordingtothechronologicaldevelopment,themountcanbedividedintofourtypes.Therubbermountwhichiswidelyusedintruckhassimplestructureandlo

8、wcost,buttheisolationisnotideal.Passivehydraulicmount,itsperformanceissuperiortorubbermount,butithasahigh-frequencydynamichardening