某工程车辆动力总成悬置系统隔振性能优化设计

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1、硕士学位论文某工程车辆动力总成悬置系统隔振性能优化设计作者姓名李轼学科专业车辆工程指导教师吴杰副教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年4月OptimizationDesignforVibrationIsolationPerformanceofEngineeringVehicle’sPowertrainMountingSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiShiSupervisor：AssociateProf.WuJieSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou

2、,Chin分类号：U464.33学校代号：10561学号：201220101434华南理工大学硕士学位论文某工程车辆动力总成悬置系统隔振性能优化设计作者姓名：李轼指导教师姓名、职称：吴杰副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：车辆工程研究方向：车辆设计理论与方法论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年6月3日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：王振民（教授）委员：汪席文（高工）曲杰（副教授）罗玉涛（教授）吴杰（副教授）摘要发动机动力总成悬置系统的隔振效果对整车的NVH性能有很大影响，直接决定车辆的行驶稳定性和安全性，稳定性和安全性是工程车辆的

3、基本要求。设计合理的动力总成悬置系统可以明显减少发动机振动向车体的传递，改善车辆的行驶稳定性和安全性，还可以延长发动机和悬置的使用寿命。本文以某工程装载机动力总成悬置系统为研究对象，为改善其隔振性能，对悬置系统固有频率进行优化配置的同时对其解耦率进行优化布置。开展了如下的研究工作：1研究该动力总成的振动激励、建立动力总成悬置系统6自由度动力学模型、推导系统的运动微分方程、分析总结动力总成悬置系统的设计理论，包括布置解耦理论和能量解耦理论。2基于动力总成悬置系统能量解耦理论，提出隔振性能优化数学模型，应用Matlab编程，选择悬置静刚度和安装位置为设计变量，以刚度和位置上下限为约束条件，设定各向

4、占优模态固有频率范围，对该悬置系统固有特性进行优化匹配。优化后悬置系统各阶固有频率分配更加合理，垂直方向和绕曲轴方向解耦率得到显著提高。3应用ADAMS计算优化方案的频域响应，分析优化模型的正确性和可行性。应用Isight仿真分析优化方案的可靠性。基于可靠性优化原理，提出悬置系统可靠性优化模型的构造方法和优化流程。建立可靠性优化模型，用正态分布随机变量的概率函数和统计特性描述悬置刚度变量和动力总成惯性参数的不确定性，在确定性方案基础上进行可靠性优化。结果使悬置系统解耦率、频率和频率间隔以及设计变量的可靠性得到有效提高，即降低了固有特性对设计变量及惯性参数的灵敏度。4进行优化方案样件制作，将样件

5、安装至实车进行测试。用工程试验中的车内振动测试方法测试四个悬置和方向盘以及座椅导轨的振动加速度。结合定置发动机怠速和高速工况，以及数据采集和处理要求计算隔振率，最后验证了悬置系统的隔振性能得到较大改善。关键词：动力总成悬置系统；优化设计；可靠性优化；隔振性能IAbstractVehicle’sNVHperformanceisgreatlyaffectedbyvibrationisolationpropertyofpowertrainmountingsystem(PMS).Vibrationisolationperformancedirectlydecidesvehicle’sdrivingst

6、abilityandsafetywhicharebasicrequirementforengineeringvehicles.ReasonabledesignofPMScansignificantlyisolateenginevibrationcausedbyenginedisturbances,improvethevehicledrivingstabilityandsafety,andprolongtheservicelifeofengineandmounts.Thefrequencyanddecouplingratioofaloader’sPMS,whichistheresearchobj

7、ectofthispaper,areoptimizedinordertoimproveitsisolationperformance.Researchingworksinthispapermainlyinclude：1.VibrationexcitationofPMSisinvestigatedandthe6DOFdynamicmodelofPMSisbuilt,afterwhichthePMS’