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汽车动力总成悬置系统的非线性刚度设计方法

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汽车工程 2011年第7期33卷 581-585页

作者：吕兆平杨晓上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心柳州545007

以某一微型车动力总成3点悬置系统为例,针对汽车的28种载荷工况,对动力总成的质心位移和各悬置点的位移与反力进行了计算,并论述了动力总成悬置系统非线性刚度的设计思想和计算方法。

关键词：汽车动力总成悬置系统非线性刚度设计

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纯电动汽车动力总成悬置系统的振动分析和优化设计

纯电动汽车动力总成悬置系统的振动分析和优化设计

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作者：韦小田重庆大学

学位级别：硕士

随着传统内燃机汽车尾气排放所造成的环境污染问题日趋严重,更加清洁、环保的新能源汽车的发展已经成为未来汽车工业的主要发展趋势。新能源汽车中的纯电动汽车具有零排放、低噪声和机械结构简单等特点,其发展前景很广阔。由驱动电机、... 详细信息

随着传统内燃机汽车尾气排放所造成的环境污染问题日趋严重,更加清洁、环保的新能源汽车的发展已经成为未来汽车工业的主要发展趋势。新能源汽车中的纯电动汽车具有零排放、低噪声和机械结构简单等特点,其发展前景很广阔。由驱动电机、固定速比减速器及差速器一体化设计组成的动力总成振动激励和不平路面随机激励是纯电动汽车的两个主要激振源,改善动力总成的隔振特性作为整车NVH性能设计的重要一环,对车辆的乘坐舒适性有着重要影响。设计良好的悬置系统能够有效地降低动力总成传递到车身、座椅上的振动,因此有必要对电动车的动力总成悬置系统进行振动分析与优化设计。本文利用某企业的一款纯电动汽车的电驱动动力总成作为研究对象,以机械系统振动理论与隔振技术为理论基础,借鉴传统内燃机汽车动力总成悬置系统的设计方法,结合纯电动车动力总成的特点,对其悬置系统进行优化设计,获得了更好的设计方案,具有一定的工程实际意义。本文的主要工作内容有以下几点:①采用拉格朗日方程建立了纯电动汽车动力总成悬置系统的动力学模型,分别采用Adams/Vibration振动分析模块和MATLAB软件对原始悬置系统方案进行模态分析,获取系统的固有频率、模态振型和能量解耦率等主要模态信息。②运用白噪声频谱分析法着重定性分析和研究系统在电机输出简谐扭矩作用下的稳态响应,获取悬置系统在三个橡胶悬置点处的支承动反力和动力总成质心加速度的稳态响应频谱图。③以能量解耦率最大化为目标、合理配置系统固有频率为约束条件和悬置刚度参数、硬点坐标等18个设计变量,分别建立悬置系统的确定性优化模型和可靠性优化模型,采用Isight与MATLAB联合仿真分析的方法,对优化模型进行联合求解,从而得到满足工程3σ设计原则的更加稳健、可靠的悬置系统优化设计方案。④根据制定的电动汽车动力总成18工况载荷规范,对系统进行瞬态响应分析,获取各个悬置点的受力、变形数据,利用位移控制法对橡胶悬置进行非线性刚度设计,并拟合出相应的非线性刚度特性曲线。本文优化后的悬置系统的固有频率分配更合理、各振动自由度的能量解耦率进一步提高、橡胶悬置支承动反力和质心加速度的稳态响应幅值进一步降低,改善了悬置系统的隔振效果,提高了整车的NVH性能。

关键词：纯电动汽车悬置系统能量解耦 Isight优化设计非线性刚度设计

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电动汽车动力总成悬置系统隔振研究与优化设计

电动汽车动力总成悬置系统隔振研究与优化设计

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作者：章超长安大学

学位级别：硕士

随着能源危机的逼近和日益严重的环境问题,新能源汽车的研发受到越来越多人的关注,其中纯电动汽车具有结构简单,产生的噪声低,无排放污染等优点成为汽车行业研发的一种趋势,未来具有广阔的发展前景。纯电动汽车中的主要振源来自于动力... 详细信息

随着能源危机的逼近和日益严重的环境问题,新能源汽车的研发受到越来越多人的关注,其中纯电动汽车具有结构简单,产生的噪声低,无排放污染等优点成为汽车行业研发的一种趋势,未来具有广阔的发展前景。纯电动汽车中的主要振源来自于动力总成和路面的激励,悬置系统作为隔离和衰减动力总成传至车身振动的重要元件,对提高整车的NVH性能起着非常重要的作用。因此,对动力总成悬置系统进行振动分析和优化设计是提高和改善整车NVH性能的重要环节,具有一定的工程实际意义。本文以某公司SUV纯电动汽车整车NVH性能提升项目为依托,针对加速测试时驾驶室内方向盘和座椅导轨位置处在1000-2500rpm时振动量明显增大现象,采用分析排查,阶次分析,建模仿真与试验验证相结合的方法,查找问题源,并提出优化整改方案。首先、在整车半消声试验室对样车进行加速工况车内振动摸底测试试验,通过排查分析确定驾驶室内的过大振动响应是由于电机产生的振动通过结构传递所造成。第二、通过对动力总成悬置系统的隔振性能测试,发现悬置系统的悬置元件在动力总成的工作范围内对动力总成主动端的振动未起到理想的衰减效果,悬置系统隔振性不能满足要求,需对其进行性能分析及改进设计。第三、以多体动力学ADAMS软件建模理论为基础,将Catia软件建立的动力总成三维模型,通过转换导入到ADAMS里面,进而搭建了虚拟样机仿真模型。通过对悬置系统进行的频域仿真分析,得到了动力总成悬置系统的模态频率和在六个方向上的能量耦合分布;然后对典型工况起步以及制动时,悬置元件在Z方向上的力和动力总成质心沿X,Y,Z三个方向的位移进行时域仿真分析,获得了悬置系统在这种典型工况下的瞬态响应特性。第四、通过试验和仿真,结合所研究的纯电动汽车的特点,以悬置的刚度为变量,采用ADAMS和Isight软件集成联合仿真优化,提高悬置系统能量解耦率,合理配置悬置系统固有频率,降低悬置系统被动端振动能量,对试验样车悬置系统进行性能优化提升。再将优化后的结果导入到ADAMS进行仿真对比分析,然后参考动力总成北美28工况载荷计算规范,制定了纯电动车15个典型工况规范,通过ADAMS进行工况载荷仿真,获取悬置系统瞬态响应时的位移和受力值,采用位移控制方法完成悬置的非线性刚度设计,并通过软件拟合出相应曲线。最后根据优化的结果试制悬置样件,并经过试验验证,证明了改进后的悬置系统其隔振性能得到了极大的提升,确定了优化方案的有效性。

关键词：振源识别能量解耦悬置系统优化非线性刚度设计

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某电动汽车动力总成悬置设计与特性研究

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农业装备与车辆工程 2024年第5期62卷 73-77,86页

作者：郑宝宝肖斌郭一鸣尹立峰湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002 十堰东森密封件有限公司湖北十堰442012

以某企业电机和压缩机为研究对象,建立电动汽车动力总成动力学模型,分别用ADAMS建模和MATLAB编程2种方式分析系统模态;针对电机模态分析中解耦率存在耦合振动问题,利用MATLAB联合Isight软件对解耦率进行优化分析;对优化后的悬置系统进... 详细信息

以某企业电机和压缩机为研究对象,建立电动汽车动力总成动力学模型,分别用ADAMS建模和MATLAB编程2种方式分析系统模态;针对电机模态分析中解耦率存在耦合振动问题,利用MATLAB联合Isight软件对解耦率进行优化分析;对优化后的悬置系统进行非线性刚度设计,基于通用汽车28工况,利用多体动力学分析28工况中的典型和极限2个工况,得到动力总成质心转角和位移、悬置弹性中心点位移、悬置所受载荷;利用有限元分析软件对悬置支架进行静、动态分析,校核悬置非线性刚度设计和支架设计合理性。

关键词：解耦非线性刚度设计 28工况有限元仿真

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