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乘用车传动系统NVH研究与控制

乘用车传动系统NVH研究与控制

作者：藤瑞品湖南大学

学位级别：硕士

车辆的振动噪声水平不仅是评价车辆乘坐舒适性的重要指标,而且也是反映车辆设计水平和制造水平的重要指标之一。目前,汽车传动系统的噪声并不是汽车主要噪声源,但随着汽车其它各总成噪声水平的降低,其所占噪声能量比例将相对增大。而随... 详细信息

车辆的振动噪声水平不仅是评价车辆乘坐舒适性的重要指标,而且也是反映车辆设计水平和制造水平的重要指标之一。目前,汽车传动系统的噪声并不是汽车主要噪声源,但随着汽车其它各总成噪声水平的降低,其所占噪声能量比例将相对增大。而随着社会发展和科技进步,消费者对车辆的振动噪声水平的提出了更高的要求,传动系统的振动噪声过大将影响用户对车辆的评价。目前对传动系统振动噪声的研究主要限于在台架上进行,由于台架试验并不能完全模拟实车工况,而实车状态的传动系统振动噪声特性将变得更加复杂,因此,在实车状态下对传动系统的振动噪声进行研究将具有切实的意义。在本文中,对一款乘用车在实车工况下传动系统振动噪声存在的问题进行了研究分析并提出了改进方案。本文重点研究了以下方面的内容：一是零部件模态分析。对于一款乘用车的传动系统的主要部件采用ADINA软件进行了模态分析,得到了其各阶固有频率和振型;二是传动系统振动噪声实车研究。对于所研究的乘用车分别进行了中低速和高速的振动噪声实车研究。在中低速工况,针对该乘用车在特定工况下噪声大的问题,对传动系统的振动信号相关噪声信号采用LMS数据采集系统进行了采集,采用LMS数据分析软件进行了分析,得到了其振动噪声基本特性参数,并通过对齿轮装配精度对传动系统的影响进行分析,得出了产生噪声过大的原因,提出了解决该工况的噪声大问题的解决方案。对于高速工况,对该乘用车特定工况下存在的振动噪声异常的问题采用LMS数采集系统和分析系统进行了振动噪声特性分析,并通过对传动系统进行换件、设计参数调整等方法确定了产生振动噪声异常的原因,提出了解决方案。

关键词：传动系统振动噪声模态分析实车研究

改进过滤泊松路面模型激励下汽车疲劳载荷的研究

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机械科学与技术 2018年第10期37卷 1573-1580页

作者：藤瑞品宋晓琳湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

在过滤泊松路面模型的基础上,考虑车速为随机变量的非稳态激励因素,提出了用于汽车疲劳载荷分析的改进过滤泊松路面激励模型以及基于该模型激励下疲劳载荷的计算方法。以1/4整车模型为研究对象,以改进过滤泊松路面模型为激励,分别计算... 详细信息

在过滤泊松路面模型的基础上,考虑车速为随机变量的非稳态激励因素,提出了用于汽车疲劳载荷分析的改进过滤泊松路面激励模型以及基于该模型激励下疲劳载荷的计算方法。以1/4整车模型为研究对象,以改进过滤泊松路面模型为激励,分别计算了车速为恒定值和车速为均匀分布随机变量的稳态和非稳态两种情况下,簧载质量和非簧载质量的载荷响应的幅频特性和统计计数特性,对不同车速和不同车速分布参数下的响应载荷统计数据进行了分析比较。研究结果表明,采用改进过滤泊松路面模型可以用于汽车的疲劳载荷计算,并且可以实现对车速为随机变量的非稳态路面激励的载荷响应的计算。

关键词：随机路面激励疲劳非稳态

二维随机载荷作用下汽车螺旋弹簧疲劳损伤研究

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中国机械工程 2019年第21期30卷 2590-2597页

作者：藤瑞品宋晓琳刘国云曾俊伟湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 湖南猎豹汽车股份有限公司长沙410100

提出了二维随机载荷谱外推的三种方法;对幅值服从形状参数α=1、位置参数ε=0的威布尔分布和均值服从正态分布的二维随机载荷的当量载荷的概率密度函数进行了推导,给出了概率密度函数的数学模型。以一款城市SUV为研究对象,采集试验场强... 详细信息

提出了二维随机载荷谱外推的三种方法;对幅值服从形状参数α=1、位置参数ε=0的威布尔分布和均值服从正态分布的二维随机载荷的当量载荷的概率密度函数进行了推导,给出了概率密度函数的数学模型。以一款城市SUV为研究对象,采集试验场强化路面的载荷谱数据,提出了采用样本截断方法进行随机载荷谱参数估计的方法。参数检验结果表明,在中高载荷段,采用该方法可以很好地实现对所采集的载荷谱数据的拟合。采用载荷谱分级法对所采集的二维随机载荷进行外推,基于外推的载荷谱对疲劳损伤进行计算分析,研究了不同的载荷分级方法对疲劳损伤计算结果的影响。研究结果表明,当载荷谱幅值分级小于20级时,损伤计算会有较大误差,出现偏小的结果,载荷均值的分级影响相对要小于幅值的分级影响。

关键词：二维随机载荷汽车螺旋弹簧疲劳损伤

基于Monte-Carlo拟合的二维随机载荷作用下汽车弹簧疲劳耐久性研究

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汽车工程 2019年第12期41卷 1450-1458页

作者：藤瑞品宋晓琳刘国云曾俊伟湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 湖南猎豹汽车股份有限公司长沙410100

提出了一种采用二维随机载荷的当量载荷的概率密度函数进行数值积分的疲劳寿命计算方法。采集一款城市SUV在试验场强化路面的载荷谱数据,采用样本截除方法进行参数估计和分布检验,结果表明,在中高载荷段,采用该方法可很好地实现对所采... 详细信息

提出了一种采用二维随机载荷的当量载荷的概率密度函数进行数值积分的疲劳寿命计算方法。采集一款城市SUV在试验场强化路面的载荷谱数据,采用样本截除方法进行参数估计和分布检验,结果表明,在中高载荷段,采用该方法可很好地实现对所采载荷谱数据的拟合。同时运用蒙特卡罗法生成随机序列来拟合二维随机载荷的当量载荷的概率密度函数,采用载荷谱分级法和蒙特卡罗概率密度函数拟合法对所采集的悬架4个螺旋弹簧二维随机载荷进行外推并计算其累积损伤和疲劳寿命。对比分析结果表明,所采用的疲劳寿命计算方法是可行的,它能很好地解决分布情况较复杂的二维随机载荷的概率密度函数无法推导的问题。

关键词：汽车弹簧疲劳二维随机载荷蒙特卡罗法

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累积疲劳损伤的数值积分算法

机械设计与制造 2024年第3期 277-282页

作者：藤瑞品宋晓琳长沙民政职业技术学院电子信息工程学院湖南长沙410004 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

提出了采用高斯-勒让德公式进行数值积分的累积疲劳损伤计算方法,该方法通过对包含当量载荷概率密度函数的不可积被积函数进行数值积分来计算累积疲劳损伤。以16Mn和60Si2Mn两种材料为研究对象,基于正态分布和威布尔分布两种常见的当量... 详细信息

提出了采用高斯-勒让德公式进行数值积分的累积疲劳损伤计算方法,该方法通过对包含当量载荷概率密度函数的不可积被积函数进行数值积分来计算累积疲劳损伤。以16Mn和60Si2Mn两种材料为研究对象,基于正态分布和威布尔分布两种常见的当量载荷分布形式,采用试验设计法对算法进行了验证,结果表明,采用高斯-勒让德公式进行数值积分的累积疲劳损伤算法是正确和有效的;同时与传统的八级载荷法进行了对比分析,结果表明,在连续或准连续载荷谱作用下,采用八级载荷分级法计算累积疲劳损伤会出现较大的偏差率,并且偏差率不稳定,相比于八级载荷法,高斯数值积分法是一种更优的累积疲劳损伤计算方法,可以极大地提高累积疲劳损伤的计算精度。

关键词：累积疲劳损伤高斯-勒让德公式数值积分试验设计连续载荷算法

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基于转向运动几何的自动驾驶避障路径算法

长沙民政职业技术学院学报 2022年第4期29卷 127-132页

作者：藤瑞品长沙民政职业技术学院湖南长沙410004

提出了一种基于转向运动几何的避障路径算法,建立了避障路径曲线的计算模型,模型依据汽车的转向角速度参数、行驶参数、几何参数直接计算得到,因此更符合汽车的行驶实际,其对应的控制参数可以直接操纵汽车实现避障行驶,而无需像传统的... 详细信息

提出了一种基于转向运动几何的避障路径算法,建立了避障路径曲线的计算模型,模型依据汽车的转向角速度参数、行驶参数、几何参数直接计算得到,因此更符合汽车的行驶实际,其对应的控制参数可以直接操纵汽车实现避障行驶,而无需像传统的避障算法需要路径规划、路径光滑拟合和轨迹跟踪三个步骤,相对于传统算法更简便,更符合驾驶操作习惯和汽车行驶轨迹特征。计算避障路径曲线时考虑了侧向加速度约束条件,能够保证汽车在避障行驶时的侧向平顺性能。以汽车对单个障碍物工况的避障行驶为例,计算了汽车的避障路径曲线,验证了算法的可行性。

关键词：自动驾驶避障路径规划转向几何汽车

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低速智能汽车行驶轨迹的数值积分算法

长沙民政职业技术学院学报 2024年第2期31卷 115-119,126页

作者：藤瑞品长沙民政职业技术学院湖南长沙410004 湖南省智能康复机器人与辅具器械工程技术研究中心湖南长沙410004

以低速智能汽车为研究对象,基于汽车的转向运动几何特性,建立了行驶轨迹曲线的计算模型;基于高斯-勒让德求积公式,提出了一种行驶轨迹曲线的数值积分算法。以汽车的换道行驶工况为例,计算了汽车的换道行驶轨迹曲线,验证和说明了算法的... 详细信息

以低速智能汽车为研究对象,基于汽车的转向运动几何特性,建立了行驶轨迹曲线的计算模型;基于高斯-勒让德求积公式,提出了一种行驶轨迹曲线的数值积分算法。以汽车的换道行驶工况为例,计算了汽车的换道行驶轨迹曲线,验证和说明了算法的可行性和实用性。本算法相对于传统算法更简便,更符合驾驶操作习惯和汽车行驶轨迹特征。

关键词：自动驾驶行驶轨迹数值积分转向几何低速智能汽车

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汽车强化耐久试验的等效性匹配研究

湖南工业职业技术学院学报 2023年第3期23卷 14-21页

作者：藤瑞品长沙民政职业技术学院电子信息工程学院湖南长沙410004

以英国米拉试验场的强化试验路线为目标,以中国湖北襄阳试验场的强化试验路线为研究对象,以一款城市SUV为试验对象,分别采集车辆在两个试验场的载荷、位移、加速度数据。对两个试验场采集的载荷和位移数据进行匹配分析,结合虚拟累计损... 详细信息

以英国米拉试验场的强化试验路线为目标,以中国湖北襄阳试验场的强化试验路线为研究对象,以一款城市SUV为试验对象,分别采集车辆在两个试验场的载荷、位移、加速度数据。对两个试验场采集的载荷和位移数据进行匹配分析,结合虚拟累计损伤分析和功率谱密度分析,得出了襄阳试验场的强化试验路线相对于米拉试验场的强化试验路线的最佳等效匹配方案。

关键词：汽车试验场强化试验耐久等效性匹配

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二维随机载荷作用下累积疲劳损伤的算法研究

长沙民政职业技术学院学报 2021年第2期28卷 135-139页

作者：藤瑞品刘国云长沙民政职业技术学院电子信息工程学院湖南长沙410004 中联重科股份有限公司湖南长沙410082

研究了二维随机载荷作用下累积疲劳损伤的计算方法。采集了一款乘用汽车承载系统的载荷谱,以左前螺旋弹簧为研究对象,研究了其载荷谱的二维随机特性,通过分布检验和参数估计方法,得到了载荷幅值和载荷均值的分布形式和分布参数;基于其... 详细信息

研究了二维随机载荷作用下累积疲劳损伤的计算方法。采集了一款乘用汽车承载系统的载荷谱,以左前螺旋弹簧为研究对象,研究了其载荷谱的二维随机特性,通过分布检验和参数估计方法,得到了载荷幅值和载荷均值的分布形式和分布参数;基于其二维随机特性采用八级分级法,分别对载荷幅值和载荷均值进行分级,采用古德曼公式进行当量载荷转化,得到了64级当量载荷值以及各级载荷的循环数,并采用Miner准则计算得到了左前螺旋弹簧的累积疲劳损伤。研究结果表明,采用以上方法计算二维随机载荷作用下的累积疲劳损伤是可行的。

关键词：疲劳寿命累积疲劳损伤二维随机载荷载荷幅值载荷均值