基于底盘激励的汽车高速状态转向系统抖动分析及优化.pdf

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1、学校代号10532学号S11021008分类号U463密级公开硕士学位论文基于底盘激励的汽车高速状态转向系统抖动分析及优化学位申请人姓名邵慧培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称胡朝辉讲师学科专业机械工程研究方向汽车底盘NVH论文提交日期2014年6月3日学校代号：10532学号：S11021008密级：公开湖南大学硕士学位论文基于底盘激励的汽车高速状态转向系统抖动分析及优化学位申请人姓名邵慧导师姓名及职称胡朝辉讲师培养单位机械与运载工程学院专业名称机械工程论文提交日期2014年6月3日论文答辩日期2014年5月26日答辩委员会主席龚金

2、科教授AnalysisandOptimizationonShakeofVehicle’sSteeringSystemduringHigh-speedbasedonChassisConditionbySHAOHuiB.E.(ShandongUniversityofTechnology)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringintheGraduateSch

3、oolofHunanUniversitySupervisorLecturerHUZhaohuiMay,2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日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

4、交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位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、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。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□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日基于底盘激励的汽车高速状态转向系统抖动分析及优化摘要随着科技的发展，人们生活水平的日益提高，人们对于汽车的乘坐舒适性也提出了越来越高的要求。在工程分析中，汽车的乘坐舒适性评价指标为汽车的NVH特性，即噪声、振动及声振粗糙度。整车是一

5、个庞大复杂的系统，以整车为研究对象来研究汽车的NVH性能比较困难。因此，为了研究方便，把整车分解为多个系统（如转向系统、动力总成系统等）分别研究。而在诸多子系统中，转向系统的振动可以由驾驶员通过方向盘直接感知，成为振动现象表现最为直观的一个子系统。方向盘振动过大不仅影响整车的NVH性能，而且易使驾驶员疲劳，影响汽车的行驶安全性。随着汽车技术的发展，车速不断提高，转向系统在高速状态下的抖动问题也日益突显。因此，对汽车转向系统的振动性能尤其是高速抖动问题做一个系统的研究具有极其重要的实际意义。首先介绍了振动模态的分析理论，在此基础上对比分析了

6、方向盘怠速振动机理和高速振动机理，并总结了现阶段对方向盘怠速振动和高速抖动的研究分析方法。针对汽车高速行驶状态下转向系统的抖动问题，提出了两种不同的分析方法。第一种方法是基于转向节激励的汽车高速状态转向系统抖动分析，首先建立了某乘用车高速状态下转向系统的完整有限元模型（方向盘、转向管柱、转向传动轴、转向节等），在转向节处输入由试验测试的加速度频谱，计算方向盘的频响函数，从改善系统传递函数方面，基于板件的厚度或结构优化来改善频响函数，最后用试验验证方案的可行性。为汽车转向系统的研发设计提供重要思路，大大缩短整车开发周期。第二种方法是基于轮胎

7、的汽车高速状态转向系统抖动分析方法，充分考虑了悬架、车轮等参数的影响，首先建立包括转向系统在内的某乘用车的整车动力学模型，分析了在整车状态下的转向系统的模态，并与试验结果对标，保证了模型精度。对转向系统动态响应进行分析，并就下摆臂衬套各向刚度做灵敏度分析，提出合理的优化建议。为方向盘高速摆振提供了一个可靠的有效分析方法，对于以后汽车的研发设计提供参考及指导。关键字：高速行驶；汽车转向系统抖动；转向节激励；轮胎激励；优化分析II硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,pe

8、ople'sstandardoflivingisincreasing,higherrequirementsforvehicleridecomfortarealsoputforward.Inth