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振动．测试与诊断 2022年第4期42卷 703-709,825页

作者：陈龙史文库陈志勇张贵辉吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 吉林大华机械制造有限公司长春130103

针对试验测得转速、角加速度信号降噪问题,提出一种小波阈值去噪和变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)相结合的联合降噪方法,用于对角速度、角加速度信号进行处理。首先,对双质量飞轮减振性能进行整车试验及信号采集... 详细信息

针对试验测得转速、角加速度信号降噪问题,提出一种小波阈值去噪和变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)相结合的联合降噪方法,用于对角速度、角加速度信号进行处理。首先,对双质量飞轮减振性能进行整车试验及信号采集,获得双质量飞轮第1质量和第2质量角速度、角加速度信号;其次,对小波进行参数优选,提出以信噪比峰峰值来评价小波参数对其去噪性能的敏感性强弱,在此基础上优选得到小波参数;最后,利用VMD分解得到若干模态分量(intrinsic mode function,简称IMF),通过互相关系数选择主要IMF并进行信号重构,获得最终去噪信号,并对去噪结果进行分析。结果表明,所提方法能够有效去除角速度与角加速度信号中的噪声成分,去噪信号与原信号相关系数分别为0.9985,0.9975,0.8354和0.6836,同时计算得到双质量飞轮加速工况下角速度和角加速度衰减率都在80%以上,满足设计性能要求。

关键词：小波去噪变分模态分解联合降噪双质量飞轮传动系扭振

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某商用车动力传动系统扭转振动仿真分析与试验研究

某商用车动力传动系统扭转振动仿真分析与试验研究

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作者：李鑫鹏吉林大学

学位级别：硕士

随着近些年商用车行业的迅猛发展,人们对于商用车乘坐舒适性的要求也逐渐提升,商用车的NVH问题也日渐成为工程师与生产厂商们非常关心的问题,牵引车作为各个商用车企目前销量最高的车型之一,由于其发动机前置后驱、输出力矩大、传动系... 详细信息

随着近些年商用车行业的迅猛发展,人们对于商用车乘坐舒适性的要求也逐渐提升,商用车的NVH问题也日渐成为工程师与生产厂商们非常关心的问题,牵引车作为各个商用车企目前销量最高的车型之一,由于其发动机前置后驱、输出力矩大、传动系距离长等特点,很容易发生动力传动系统扭转振动的问题,因此有必要对该类型车进行传动系扭振的仿真分析与试验研究。本文具体研究工作如下:(1)针对传动系扭振的激励源进行了分析,其中重点对发动机激励方式进行了详细的理论分析,同时采用集中质量法将整车传动系简化为22自由度的自由振动模型与16自由度的强迫振动模型,确立了模型中各主要零部件参数的获取方法,建立了对应的动力学方程并对方程的固有特性进行了理论分析;(2)组织实车测试,使用LMS.Test.Lab信号采集及处理系统,并通过路试法测量试验车的传动系扭振情况。测试设备包括磁电式转速传感器、霍尔转速传感器、三向振动加速度传感器、声学麦克,测点包括发动机飞轮、变速器输入轴、变速器输出轴等转速测点,以及驾驶员座椅导轨、变速器壳体等振动加速度测点,还有驾驶员右耳处的噪声测点。试验工况包括起步、全油门加速、滑行、Tip in/out等工况,结果表明试验车在常用挡位的加速工况下出现了传动系扭振的情况,且共振转速落在常用转速区间内;(3)通过理论计算、三维数模测量与有限元仿真的方式获取了传动系主要旋转部件的结构参数,使用Amesim软件建立了8挡下传动系扭振的自由振动和强迫振动仿真模型,并将仿真结果与试验结果进行对比,验证了仿真模型的精度,结果表明试验车在发动机转速接近1255rpm,即三阶激励频率接近62.75HZ时激起了传动系的第五阶模态,引发传动系扭振,且振型以离合器从动部分与变速器的扭振为主;(4)探究了传动系关键参数包括离合器扭转减振器扭转刚度、阻尼力矩、半轴扭转刚度、变速器转动惯量和后桥转动惯量对于传动系扭振的影响规律,制定了试验车的传动系扭振优化方案:降低扭转减振器20%的扭转刚度、提高10Nm的阻尼力矩、降低中后桥半轴30%的扭转刚度,并进行了仿真验证,结果表明改进方案相较于改进前在避频与降低振幅两方面上均达到了理想的效果,验证了改进方案的可行性。

关键词：商用车传动系扭振集中质量模型试验研究仿真分析优化

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混合动力汽车传动系统扭振建模与分析

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东北大学学报（自然科学版） 2020年第5期41卷 679-685页

作者：宋大凤高福旺曾小华于福康吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室吉林长春130025

针对混合动力扭振分析复杂化的特性,以某P2构型的混合动力运动型实用汽车(SUV)为研究对象,建立传动系统集中质量模型,分析其固有特性和激振响应特性.然后基于AMESim仿真软件对传动系统进行扭振影响因素分析,对离合器刚度、阻尼等主要参... 详细信息

针对混合动力扭振分析复杂化的特性,以某P2构型的混合动力运动型实用汽车(SUV)为研究对象,建立传动系统集中质量模型,分析其固有特性和激振响应特性.然后基于AMESim仿真软件对传动系统进行扭振影响因素分析,对离合器刚度、阻尼等主要参数进行灵敏性分析,探讨其对扭振的影响特点.仿真结果表明,改变离合器减振刚度可以影响传动系统固有特性,进而改变其共振峰值及频率;增大离合器阻尼有利于降低传动系统衰减共振的峰值,但是不利于高速时的减振.

关键词：混合动力传动系扭振集中质量固有特性分析灵敏性分析

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某轿车双质量飞轮有限元建模性能仿真及试验研究

某轿车双质量飞轮有限元建模性能仿真及试验研究

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作者：冯梓怡吉林大学

学位级别：硕士

随着现代汽车行业的迅猛发展,人们已经不能只被汽车的基本驾乘性能满足,也开始关注汽车的乘坐舒适性,而一台汽车的乘坐舒适性则与它的NVH(Noise,Vibration,Harshness)特性有着密切的关系。动力传动系的扭振问题严重影响着汽车的NVH特性... 详细信息

随着现代汽车行业的迅猛发展,人们已经不能只被汽车的基本驾乘性能满足,也开始关注汽车的乘坐舒适性,而一台汽车的乘坐舒适性则与它的NVH(Noise,Vibration,Harshness)特性有着密切的关系。动力传动系的扭振问题严重影响着汽车的NVH特性,所以降低传动系扭振就可以一定程度地提高汽车的NVH水平。双质量飞轮式扭振减振器作为新式扭振减振器取代了传统的离合器从动盘式扭振减振器,能够有效地衰减传动系的扭振问题并能很大程度避免传动系共振的现象发生。基于此背景,本文展开了周向长弧形螺旋弹簧式双质量飞轮的研究,利用有限元方法,对双质量飞轮进行了关键零件的结构设计、静态应力分析以及疲劳预测,最后还进行了试验验证。首先,本文对双质量飞轮的典型结构和工作原理进行了介绍,并分析了双质量飞轮的国内外发展现状。经过与传统离合器从动盘式扭振减振器的一番比对,说明了双质量飞轮在减振方面突出的优越性,确定了本文研究对象是周向长弧形弹簧式双质量飞轮。其次,本文在已知发动机性能参数的条件下,设计了双质量飞轮的转动惯量比和阻尼系数,碟形弹簧以及铆钉等承力零件的结构。根据扭转刚度这一设计目标,确定了弹簧的扭转刚度曲线,继而确定了弹簧簧丝直径,最后获得一套完整的弹簧设计参数。并将该种设计方法应用在嵌套弧形弹簧的设计上,得到了嵌套弧形弹簧的设计方案。然后,在HyperMesh中建立了有限元网格模型,利用ABAQUS进行了静力分析,包括对初级质量、次级质量、弧形弹簧和传力板的静态过扭矩应力分析;对初级质量的超速和过盈应力分析;对次级质量的耐高速应力分析;对弧形弹簧等关键零部件的模态分析,并得到一系列的分析结果,分析结果显示:各部位静态应力都小于材料的强度极限。再次,对疲劳断裂的基本定义和疲劳计算理论与方法简单进行了介绍。利用疲劳软件FE-SAFE对传力板和弧形弹簧这两个较危险的部位进行疲劳寿命预测。将在ABAQUS里得到的应力结果文件作为输入,得到传力板和弧形弹簧的疲劳寿命预测结果。结果显示:传力板和弧形弹簧的疲劳预测结果均为1000万次,在工程上可以认为是无限寿命。最后,对DMF-CS试制样件实施了台架试验,试验包括:过扭矩试验、耐高速试验、静态低频和静态高频疲劳耐久试验。将试验结果与前面完成的有限元过扭矩仿真结果,超速分析结果以及疲劳寿命预测结果进行对比。对比结果显示:在5倍发动机扭矩的作用下或者在12000rpm高速的短时间运行下,又或是在转角为50°且重复500万次的输入条件下,DMF-CS没有发生断裂、变形或破坏,只是个别零件在合理的范围有了些许的磨损情况。其扭转特性也没有明显变化,只在正常范围内有了微小的变化。验证了本文所设计的双质量飞轮的可靠性,为下一步的工作打下了良好的基础。

关键词：传动系扭振双质量飞轮有限元建模仿真疲劳寿命预测台架试验

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汽车主减速器齿轮柔性对整车振动特性影响的研究

汽车主减速器齿轮柔性对整车振动特性影响的研究

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作者：赵刚西南交通大学

学位级别：硕士

随着社会的发展和科技的进步,汽车各项性能都已有了大幅度的提升,人们也越来越关注乘用车的舒适性。汽车传动系的扭转振动与车身振动是汽车振动噪声问题中的重要研究对象,二者之间相互影响,其中主减速器是二者之间的重要耦合途径。为研... 详细信息

随着社会的发展和科技的进步,汽车各项性能都已有了大幅度的提升,人们也越来越关注乘用车的舒适性。汽车传动系的扭转振动与车身振动是汽车振动噪声问题中的重要研究对象,二者之间相互影响,其中主减速器是二者之间的重要耦合途径。为研究汽车主减速器齿轮柔性对整车振动特性的影响,本文以某前置后驱MPV乘用车为研究对象,研究了主减速器齿轮柔体模型在整车振动响应中的影响,并将仿真计算结果与实验测试结果进行了对比分析验证。通过对齿轮啮合冲击力产生机理的分析,计算了齿轮啮合力与冲击力,研究了齿轮啮合冲击力与齿轮啮合力之间的关系,得出啮合冲击力是造成齿轮啮合力波动的主要原因的结论。经过对比分析刚体齿轮模型仿真结果与实验测试结果,发现刚体模型仿真结果准确度较差,与实验测试结果吻合度较低,难以在汽车振动噪声控制优化中提供可靠参考。为验证柔性体齿轮在仿真计算中的优越性与准确性,建立了主减速器齿轮的刚体多体动力学模型,并通过有限元方法建立柔性体齿轮多体动力学模型。对模型进行动力学仿真计算,并对齿轮的啮合力进行理论计算,分别得到齿轮啮合力的三向分力。将不同模型的仿真计算结果与理论计算结果进行对比分析,发现,柔性体齿轮的三向啮合力更接近于理论计算值,并且与刚体模型相比,柔性体齿轮的转速波动也更符合齿轮啮合转动的实际情况。通过调整模型弹性模量的方式改变柔体齿轮模型刚度,研究了不同刚度的柔体模型的动力仿真结果,发现刚度越大,齿轮啮合力波动越小,与理论公式结果规律一致。简化相关零部件,建立包含柔性体主减速器齿轮的整车多体动力学刚柔耦合模型。对传动系进行自由振动仿真分析,研究了传动系的固有特性。对柔性体车车身进行模态计算,获取车身的振动模态和振型。对包含柔性体齿轮的整车振动模型做强迫振动仿真计算,获取与实验实测测点相同位置的振动响应,将仿真结果与刚体模型仿真结果以及实验实测结果进行对比分析,结果表明柔性体齿轮模型在整车振动仿真中得到了与实际测试结果的振动响应幅值和共振转速更相符的结果。研究了后桥与车身连接点橡胶衬套刚度与螺旋弹簧刚度对整车振动车身加速度响应的影响,并提出了通过改变衬套刚度和螺旋弹簧刚度的减振降噪措施,进行动力学仿真计算,结果表明减振方案正确且有效,能够为汽车振动噪声的优化控制策略的制定提供参考意见。

关键词：传动系扭振主减速器齿轮柔性体整车振动耦合振动

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汽车双质量飞轮设计特性与理论初探

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中国高新技术企业 2014年第24期 33-34页

作者：王凯孙富强长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心河北保定071000

LUK汽车制造公司首次提出了双质量飞轮的扭振减振器,它提高了汽车在运行时候的舒适性。减振器也是汽车产生动力的重要部件之一,这种新的双质量飞轮的出现和应用在降低振动和噪音的同时,还能起到舒缓冲击的作用。文章针对双质量飞轮进行... 详细信息

LUK汽车制造公司首次提出了双质量飞轮的扭振减振器,它提高了汽车在运行时候的舒适性。减振器也是汽车产生动力的重要部件之一,这种新的双质量飞轮的出现和应用在降低振动和噪音的同时,还能起到舒缓冲击的作用。文章针对双质量飞轮进行研究,主要介绍它的特性、工作原理及这项技术应用的发展。

关键词：减振器双质量飞轮传动系扭振研发测试

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