双层隔振动力总成系统结构振动特性研究

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1、国内图书分类号：TB535密级：公开国际图书分类号：629西南交通大学研究生学位论文双层隔振动力总成系统结构振动特性研究年级2015姓名吴潇申请学位级别工学硕士专业车辆工程指导老师闫兵教授二零一八年四月十日ClassifiedIndex:TB535U.D.C:629SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTUDYONCHARACTERISTICSOFSTRUCTURALVIBRATIONONTWO-STAGEVIBRATIONISOLATIONSYSTEMOFPOWERASSEMBLYG

2、rade:2015Candidate:WuXiaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterDegreeSpeciality:VehicleEngineeringSupervisor:Prof.YanBingApril.10,2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本

3、学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密，使用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（1）测试分析了双层隔振动力总成系统主要部件在实际运行中整机振动和结构振动的幅值大小对比，得出机组和公共构架结构振动不可忽视的结论；并得出了机组主要结构振动的具体模态频率及振型。（2）建立了考虑机组和公共构架结构振动的双层隔振动力总成系统刚柔耦合模型，定量分析了机组结构振动对动力总成固有模态特性，以

4、及在各运行工况下主要部件的振动烈度和动反力的影响。（3）以动力总成双层隔振系统动力学模型为对象，分析了结构振动及其传递的控制影响因素，总结了控制方法。（4）根据双层隔振动力总成的动力学特性搭建了实验台架，通过对实验台架的动力学仿真分析和实验研究，验证了调整隔振器参数对结构振动及其传递控制的有效性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引

5、起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要内燃动车作为客运列车的一种，在铁路运输领域占有着重要的一席之地。与电力动车相比，内燃动车不需铺设电网在短途运输中成本较低，具有使用灵活的特点，因此被广泛应用在世界众多国家和地区。内燃动车采用动力总成为动力源，系统振动具有多振源激励、频域较广、耦合复杂的特点。为了控制双层隔振系统振动、降低动力总成传递至车身的动反力、提高乘坐舒适性，通常采用双层隔振设计。传统的双层隔振设计中常以多刚体动力学模型为研究对象优化隔振参数，这种仿真分析方法没有考虑机组柔性

6、所引起的结构振动对系统隔振性能的影响。本文在分析机组结构振动对动力总成双层隔振系统振动特性影响的基础上，研究控制系统结构振动不利影响的因素，提出对系统结构振动影响进行控制的有效策略和方法。首先，以两款内燃动力总成振动试验测试数据为基础，定量分析了动力总成主要部件的结构振动和整机振动幅值对比以及传递至车身的动反力中的结构振动成分，并得到了机组结构振动的主要模态信息。之后以Hypermesh和ANSYS软件平台联合仿真，建立了动力总成公共构架和柴油发电机组的有限元模型。在此基础上，通过Adams软件建立了考虑机组和公共构架结构振动的刚柔耦合系

7、统动力学模型，通过对双层隔振动力总成系统模型的自由振动和受迫振动仿真计算，对比分析了机组结构振动对系统模态特性以及部件响应特性和传递力的影响。以动力学模型为基础，研究了调节隔振器参数、改变机组和构架柔性以及在机组间添加阻尼器等方法对结构振动特性的影响，总结出了控制结构振动及其传递的有效策略。最后以动力总成实验台架为对象，通过仿真计算和试验测试验证了控制结构振动策略的有效性。研究结果表明：机组结构振动会使得动力总成在运行工况下机组自身振动烈度显著变大，引起传递至车身的动反力幅值变大，于双层隔振系统隔振性能不利。调节构架和机组刚度可改变构架和

8、机组自身模态特性，通过适当减小构架刚度和增大机组连接套刚度对于控制结构振动的不利影响有着积极作用。通过减小一、二级隔振器刚度，特定频段增大一、二级阻尼器阻尼可以有效控制机组和构架结构振动对动力