汽车动力总成悬置系统匹配及优化

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1、硕士学位论文汽车动力总成悬置系统匹配及优化孙玉海指导老师向宇专业名称机械工程学科门类工学论文提交日期2015年6月5日分类号TH122密级公开UDCU463.33学校代码10594硕士学位论文题目汽车动力总成悬置系统匹配及优化英文题目TheMatchingandOptizationofAutomotivePowertrainMountingSystem姓名孙玉海专业名称机械工程学科门类工学指导老师向宇论文提交日期2015年6月5日论文答辩日期2015年5月25日答辩委员会主席陆静论文评阅人何铀、杨丽红、杨年炯广西科

2、技大学硕士学位论文摘要摘要汽车动力总成通过动力总成悬置系统与车身相连。发动机在为汽车提供动力的同时，也诱发了很大的振动和噪声。这些振动经由悬置系统传递给车身，直接影响整车的NVH性能；汽车在行驶过程中，轮胎与地面接触会产生振动，这些振动又通过悬置系统反向传递给发动机，降低其使用寿命。因此设计一个合理的悬置系统，不仅能提高汽车的NVH性能，而且还可以提高汽车的可靠性和安全性。文章在参考大量国内外相关研究的基础之上，基于悬置系统隔振理论，对某动力总成悬置系统进行参数优化和结构优化。主要研究内容如下：（1）利用拉格朗日方

3、程建立悬置系统的数学模型，并在MATLAB中对该悬置系统的固有特性进行计算。利用ADAMS建立悬置系统六自由度仿真模型，通过对固有特性分析结果的对比，验证仿真模型的有效性。通过仿真分析，发现该动力总成悬置系统的固有频率超出了经验值，并且垂直方向和绕曲轴方向都存在严重的耦合现象，达不到隔振要求。（2）结合工程实际，以系统悬置元件的三向刚度为优化变量，以系统固有频率和悬置刚度的合理匹配为约束条件，以系统垂直方向和绕曲轴方向解耦率最大为目标函数，对该悬置系统的参数进行优化。通过优化，系统的六阶固有频率由之前的26.27H

4、z降低到16.11Hz，所有方向的能量解耦率都达到了90%以上。（3）利用ABAQUS有限元软件批量计算出不同结构的橡胶悬置元件的三向刚度，以MATLAB为平台，构建刚度与结构参数之间的BP神经网络。通过目标刚度映射出橡胶悬置的初始结构参数，并利用逆Broyden秩1算法，联合ABAQUS有限元，对胶悬置元件的结构进行迭代优化，快速得到满足刚度要求的橡胶悬置的具体形状。文章采用的动力总成悬置系统的优化方法，对降低发动机振动的传递和整车的NVH性能的提高有一定的参考指导价值。尤其提出了一套新的快速设计满足刚度要求的橡

5、胶悬置结构的方法，对于工程实际，具有一定的借鉴意义。关键词：动力总成；悬置系统；能量解耦；结构优化；逆Broyden秩1算法I广西科技大学硕士学位论文AbstractAbstractAutomobilepowertrainisconnectedtothevehiclebodybypowertrainmountingsystem.Whiletheengineactingasthepowersource,italsoinducestrongvibrationandnoise,thevibrationwillbetran

6、smittedtothecarbodybymountingsystem,whichdirectlyaffectstheNVHperformanceofacar;Duringacardriving,tireswillhavevibrationalexcitationtothevehicle,Thesevibrationscanpassthroughthemountingsystemandthenbetransmittedtotheengine,whichaffectstheengine’slife.Thusdesig

7、ningareasonablematchingmountingsystem,cannotonlyimproveNVHperformanceofacar,butalsoimprovethereliabilityandsafetyoftheentirevehicle.Byreferringtolargeamountofdomesticandforeignrelevantresearchmaterials,andbasedonthethevibrationalisolationtheoryofthemountingsys

8、tem,thisarticleadoptsparameteroptimizationandstructuraloptimizationtoapowertrainmountingsystem.Themaincontentsofthisresearchareasfollows:(1)Toestablishthemathematicalmodelofthemoun