带排辅制动的排气系统模态分析及选型优化.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.14.029带排辅制动的排气系统模态分析及选型优化刘建辉（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：针对不同的飞轮壳连接支架和不同的排气弯管支架组合，利用Hyperwoks/Abaqus软件对不同组合的带排辅制动的排气系统进行有限元建模，得到了系统一阶固有频率，综合CAD数据及相应材料属性，最终筛选出了符合要求的飞轮壳连接支架和排气弯管支架组合，达到车型要求的隔振要求。关键词：排气系统；模态分析中图分类号：U467文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)14-86-03Modalana

2、lysisandselectionoptimizationofexhaustsystemwithauxiliarybrakeLiuJianhui(AnhuiJianghuaiAutomobilegroupCo.Ltd.,AnhuiHefei230601)Absrtat:AfiniteelementmethodwasestablishedwithHyperwoks/Abaqussoftware.Togetthenaturalfrequencyoftheexhaustsystem,amodalanalysiswascarriedout.Then,differentcombinat

3、ionsoftheexhaustwasoptimized,whichmadetheconstraintmodalfrequenciesavoidtheengineexcitationfrequencyatidlingspeedandthemaximumspeedarea.Keywords:exhaustsystem;modalanalysisCLCNO.:U467DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)14-86-03表1动力总成参数引言排气系统振动的激励主要是发动机的机械振动、发动机的气流振动、声波激励和车身振动，使排气系统的固有频率避

4、开发动机怠速及最高转速时的激励频率可以改善排气系统的振动状态，使其强度更加可靠。本文中研究了带排辅制动的排气系统初始设计时，通过技术手段优化飞轮壳连接支架和的排气弯管支架选择，使其满足性能需求，缩短研发周期，对汽车前期研究有重要意义。1排气系统建模1.1试验参数1）动力总成参数本论文所有分析结果基于以下动力总成参数：2）材料属性作者简介：刘建辉，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。本文中考虑的排气系统包括排气歧管、增压器涡壳、增87汽车实用技术2017年第14期压器中间体、增压器压气机、出气管下排气管、排气管、飞1.2建立有限元模型轮壳缸盖、支架及弯管支架等；排气系统模型如下

5、图1所示：1.2.1模型描述利用Hyperwoks对排气系统模型进行有限元分析前处理，主要工作包括抽取中免、几何清理和单元划分；零件采用二阶四面体单元模拟；零件采用二价四面体单元（C3D10M）模拟，螺栓连接采用刚性单元代替；利用Abaqus求解。1）边界条件约束缸盖、飞轮壳截取部分的三向平动自由度，约束弯管支架螺栓固定点所有自由度，约束下排管支架的螺栓固定图1排气系统模型及材料属性点所有自由度。表2材料属性处理完成后，排气系统有限元模型包括1673065节点，1000158个单元。排气系统有限元模型如下图所示：3）排气辅助制动选型图4排气系统有限元模型根据配套车型及相应材料

6、属性，筛选了两种不同的飞轮壳连接支架和两种的排气弯管支架，排列组合得到四种组合：2模拟结果分析⑴飞轮壳连接支架方案①+排气弯管支架支架方案①；⑵轮壳连接支架方案①+排气弯管支架支架方案②；⑶轮壳连接各组合的模态分析结果如下图所示：支架方案②+排气弯管支架支架方案①；⑷轮壳连接支架方案②+排气弯管支架支架方案②。图2排气辅助制动示意图飞轮壳连接支架案①飞轮壳连接支架方案②图5模态分析结果表3排气弯管支架支架方案①排气弯管支架支架方案②图3飞轮壳连接支架和排气弯管支架（下转第111页）111汽车实用技术2017年第14期曲轴高速旋转会产生离心惯性力，这个不平衡力可以通（2）针对目

7、前发动机减振技术，重点分析了发动机整体过在曲柄销对面加置平衡重来进行平衡。这个可以通过计算设计技术，双质量飞轮技术及发动机平衡技术三种方法，指精确确定出平衡重的质量。出了每种方法的优缺点，为工程技术人员提供了参考。平衡轴平衡技术是一项非常实用的减振技术，目前有单轴平衡技术和双轴平衡技术。单平衡轴顾名思义就是采用一参考文献个平衡轴进行发动机的平衡。图3所示单平衡轴转速和曲轴[1]中国汽车工程学会译.汽车工程手册[M].北京理工大学出版社.一样，可以平衡掉一阶不平衡分量，其结构简单，平衡效果2010.较好。