汽车排气系统模态与能量耦合分析.pdf

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1、第53卷第4期V01．53No．4农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2015年4月April2015doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2015．04．003汽车排气系统模态与能量耦合分析唐庆伟，高文杰，郭志强，李昭(475000河南省开封市奇瑞汽车河南有限公司)[摘要]以某汽车排气系统为研究对象，运用ADAMS软件建立动力学模型，得到排气系统固有频率和能量耦合分布，从各阶固有频率进行分析，说明排气系统振动特性分布合理，不易发生共振。从能量耦合分布分析，各阶解耦率偏低，可以调整悬置刚度，提高排气系统NV

2、H特性，为排气系统设计提供了技术参考。[关键词]排气系统；模态；能量耦合；NVH[中图分类号]U464．134+．4[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2015)04—0011-03AnalysisofAutomobileExhaustSystemModaIandEnergyCouplingTangQingwei，GaoWenjie，GuoZhiqiang，LiZhao(CheryAutomobileHenanCo．，Ltd，KaifengCity，HenanProvince475000，China)[Abstract]Anautomobileexhaustsystemist

3、akenasthesubjectinvestigated，thedynamicmodeloftheexhaustsystemises—tablishedusingADAMS，thenaturalfrequencyandtheenergycouplingdistributionisgot，eachordernaturalfrequencyisana—lyzed，whichexplainsthatdistributionofexhaustsystemvibrationcharacteristicsisreasonableandresonanceisdifficulttooe—cur．Acco

4、rdingtoanalysisofenergycouplingdistribution，thedecouplingrateislow．ItneedstoadjustthesuspensionstiffnessandimprovetheNVHcharacteristicsoftheexhaustsystem．Thisthesisprovidesatechnicalbasisforthedesignoftheexhaustsystem．[Keywords]exhaustsystem；model；energycoupling；NVH0引言随着社会的发展和技术的进步，人们对汽车的要求越来越高。结

5、构紧凑、宽敞舒适、NVH性能良好的汽车受到普遍欢迎。汽车排气系统作为汽车乘坐舒适性的主要影响因素之一，其振动问题得到了广泛的重视。汽车排气系统一般通过法兰和吊耳分别与发动机排气歧管以及车身地板相连。由于受到发动机本身振动和排气激励的影响，排气管振动相对较大。排气系统的振动会通过挂钩和吊耳引起车身地板的振动．从而严重影响整车舒适性㈣。采用CAE方法，可以有效地预测排气系统的模态频率分布和能量耦合程度，避开共振频率，提高整车NVH特陛㈣。1动力学模型建立1．1模型描述排气管路三维数模如图1所示，主要参数：波纹软管的轴向刚度4N／ram，弯曲刚度2N／ram，角基金项目：河南省科技攻关项目(1

6、02102210166)；收稿日期：2015—03—05修回日期：2015—03—13刚度lN／(。)，排气管吊挂三向刚度(143．6，143．6，242)N／ram，计算中悬置的关键点位置和质量特性直接测量获得。：基÷毒t毒■文；图1排气管路结构三维模型Fig．1Three-dimensionalmodeloftheexhaustpipestructure以下分析均在整车坐标系中进行，以垂直地面向上为z的正方向。驾驶员右侧为y的正方向，x的正方向按照右手法则确定。1．2动力学模型建立根据三维数模建立排气管路的ADAMS动力学模型．建模中对相应的结构进行了简化。波纹软管采用Bushing

7、来模拟，3个悬置也采用Bushing来模拟，位置与实际相一致，排气管路和消音器采用刚性结构．计算排气管路整体的6阶刚性模态，adams模型见图2所示。12农业装备与车辆工程波纹软管排气管路悬置／／譬谛?。后处理装置消旨器图2排气管ADAMS动力学模型Fig．2ADAMSdynamicmodelofexhaustpipe2模态分析利用ADAMS中的Vibration计算其刚体的6阶模态，模态分析得到的固有频率和能量分布矩阵见表1，从中