amesim在传动系扭转振动应用

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1、AMESim在传动系扭转振动应用　　1、前言随着汽车结构的不断轻量化和人们对汽车乘座舒适性要求的提高，使得汽车动力传动系的扭振问题越来越突出，成为汽车结构振动和噪声的主要根源之一。因此，传动系扭振问题作为整车性能的重要指标之一，备受越来越多的汽车厂商和研发单位的密切关注。传动系统扭振问题主要包括发动机扭转谐振、驱动链振动分析、离合器颤振、扭转减振器噪声、双质量飞轮匹配分析、变速器啸叫噪声、变速器敲击噪声、低频轰鸣声以及呼啸声等。8如何有效合理地消除或解决这些噪声则成为了提升整车品质的关键，以往主要是凭借工程师自身的知识和经验，经

2、过多次试验反复修正参数来处理这些问题。这些方法不仅需要消耗大量的人力、物力和时间，而且很多情况不能从根源上解决问题，扭振控制效果也不明显。随着现代科学、计算机技术及仿真理论的迅速发展，仿真分析逐渐成为了设计和研发的主流。在计算机上进行仿真试验，研究实际物理系统的各种工作状况，复现实际出现的故障，分析故障出现的原因并优化，不仅可以缩短解决问题时间和成本，还可从根本上找到解决问题的途径和方法。正是由于这种优越性，仿真技术正逐渐被工程领域所采用。AMESim的传动系扭振解决方案提供了振动问题（离合器颤振或轰鸣鸣噪声），机械接触（敲击）

3、或滑移控制等的根源所有必需信息。因此，可以帮助用户更深层次的理解传动系NVH性能。2、AMESim传动系应用方案AMESim是一个多学科领域系统工程建模和仿真的标准环境，其模型库丰富，多达41类，专注于物理系统本身设计，可使得工程师从繁琐的数学建模中解放出来，提供了齐全的分析工具，如线性化分析工具、模态分析工具、频谱分析等。它有多达几十个不同行业领域的解决方案，其中传动系扭转解决方案几乎涵盖了动力传动架构的所有问题，并且使用AMESim的离线测试流程可以验证任何车辆动力传动架构，工程师可以减少车辆动力学台架试验次数，节省成本。这

4、些车辆动力传动架构有：传动链从发动机到地面接触。考虑影响传递至轮胎扭矩的所有子系统（部件）。变速器通常采用简单模型。发动机考虑发动机的运动部件（发动机壳体也可以考虑进来），计算输出扭矩的振动和车体的振动。变速器将离合器或者变矩器的输出扭矩和速度按照设定的值传递至传动链的下游部件。8采用AMESim，可以对车辆动力传动架构做以下具体应用分析：1）传动链的应用：扭矩变化及其最大值（驱动链阻力特性分析）车辆运动的舒适性（SUV和卡车发动机纵置的jerk和roll分析），考虑驱动链的动态特性，包括发动机在支座上的运动设计和优化作动和主动

5、控制系统：TCC（变矩器离合器），分动器，主动差速器，发动机支座定位…2）发动机的应用：描述进入到驱动链/变速器的扭矩振动，相当于振源考虑发动机安装支座的驱动链动态特性分析优化发动机安装的位置控制气门开启的凸轮轴动态特性分析以及VVT动态特性分析考虑轴承阻力及其耐久性的曲轴动态特性分析3）变速器的应用：扭矩的变化及其齿接触力换档品质液压系统正常工作，失效安全分析元件性能分析功率流8传动损失通过这些具体应用中的一个或某几个结合起来，就可以分析传动系各种扭转振动问题。3、传动系扭振应用案例AMESim对几乎所有的传动系扭转问题，都有

6、相应的应用解决方法和流程，比如：驱动链扭振分析双质量飞轮的匹配离合器扭转减振器分析行驶舒适性分析主离合器judder和shuffle现象分析闭锁离合器的judder问题闭锁离合器的booming噪声变速器gearrattle噪声分析制动的judder转向系统的judder重型卡车的surge现象仿真分析发动机扭转谐振分析发动机悬置分析下面对以上具体应用举例说明。3.1驱动链扭振分析8发动机和卡车驱动链的耦合模型如下图1所示。其中，图1上部分是4X2卡车驱动链模型，发动机为一个直列六缸谐振模型，车辆负载等效为相应的惯量，变速器部分

7、也等效为某个档位速比，然后给定传动系的各自刚度和惯量，通过频域分析就可得到传动系各级振动频率。而图1下部分则是6X4卡车驱动链模型，同样地分析可得各阶次振动频率。再通过模态分析工具，用户可以确定影响各阶振型的主要因素，比如下图3所示分别为第二阶、第三阶和第四阶的模态。下图3中的第四阶模态分析可明显看出，元件7和8为第四阶模态的主要贡献量，通过修改其相应参数可调整第四阶频率。其中，有些振型会对多种传动链设计产生恶劣的扭振（2，4以及6轮驱动）。3.2双质量飞轮的匹配当发动机从驱动模式变为制动模式时，带来齿间反跳，由此产生Clonk

8、噪声。当发动机转速增加时，在某些转速下抖动激烈产生Booming噪声。通过仿真选配发动机扭振减振器，即优化减振器的关键参数包括惯量、刚度和阻尼等，可以消除或减小这两种振动噪声。下图4为双质量飞轮匹配模型，其中最左边为一个四缸四冲程发动机谐振模型，作为整个传动系统