[發(fā)明專利]汽車動(dòng)力總成懸置固有頻率及解耦率的靈敏度分析方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010146026.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN111460573A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王道勇;鄧之潤(rùn);李紀(jì)雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;G06F30/20;G06F17/16;G06F119/14
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 謝泳祥

本發(fā)明公開一種汽車動(dòng)力總成懸置固有頻率及解耦率的靈敏度分析方法，通過計(jì)算了懸置靜剛度和位置對(duì)懸置系統(tǒng)固有頻率和解耦率變化的貢獻(xiàn)率，基于正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，仿真分析了某動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)固有頻率及解耦率的靈敏度，識(shí)別出了對(duì)懸置系統(tǒng)解耦率布置影響較大的懸置剛度參數(shù)和位置參數(shù)，確保懸置系統(tǒng)以較好地按照設(shè)計(jì)的固有頻率和解耦率工作，便于設(shè)計(jì)出解耦布置優(yōu)良、穩(wěn)健的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車動(dòng)力總成懸置固 有頻率及解耦率的靈敏度分析方法。

背景技術(shù)

汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)能夠有效的隔離動(dòng)力總成傳遞到車內(nèi)的 振動(dòng)和噪聲，改善車輛乘坐舒適性。動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè) 復(fù)雜的任務(wù)，其基本原則是解耦布置。若系統(tǒng)的固有模態(tài)之間存在運(yùn) 動(dòng)耦合，則在某一自由度方向上的振動(dòng)會(huì)激起其他方向上的振動(dòng)，對(duì) 懸置系統(tǒng)的振動(dòng)控制和隔振不利。尤其在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的工況下，發(fā)動(dòng) 機(jī)傾覆力矩主諧量的頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的剛體振動(dòng)模態(tài)(約5Hz～30Hz) 較為接近，模態(tài)耦合會(huì)使隔振性能惡化。因此，動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)設(shè) 計(jì)的基本任務(wù)是解決動(dòng)力總成的各剛體振動(dòng)模態(tài)的頻率配置問題和 振動(dòng)耦合問題。動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的固有頻率和解耦率與懸置的剛 度、安裝位置以及安裝方位等參數(shù)相關(guān)。實(shí)際上，懸置系統(tǒng)的固有頻 率和解耦率對(duì)不同設(shè)計(jì)參數(shù)的敏感程度并不相同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供提供一種汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)固有頻率 及解耦率的靈敏度分析方法，與一般汽車動(dòng)力總成懸置剛度變化分析 不同，本發(fā)明基于正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，仿真分析了某動(dòng)力總成懸置系 統(tǒng)固有頻率及解耦率的靈敏度，識(shí)別出對(duì)對(duì)該動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)解耦 布置影響較大的懸置剛度參數(shù)和位置參數(shù)。

為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：

汽車動(dòng)力總成懸置固有頻率及解耦率的靈敏度分析方法，包括以 下步驟：

步驟1：建立動(dòng)力總成橫置、前輪驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的6 自由度模型；

步驟2：建立懸置系統(tǒng)剛度矩陣；

步驟3：求出懸置系統(tǒng)的固有頻率和模態(tài)，進(jìn)一步計(jì)算得到廣義 坐標(biāo)上的能量解耦率；

步驟4：根據(jù)正交表的選用原則，取正交表L₁₂(2¹¹)的前9列 用于分析9個(gè)剛度對(duì)懸置系統(tǒng)固有頻率和解耦率的影響；

步驟5：取每個(gè)剛度參數(shù)的變化量為±20％，則得到其名義值的水 平表；

步驟6：根據(jù)正交試驗(yàn)表分別計(jì)算出剛度變化的9因素2水平的 12次正交實(shí)驗(yàn)運(yùn)算結(jié)果，再根據(jù)其運(yùn)算結(jié)果計(jì)算出懸置剛度變化引 起懸置固有頻率變化的平均值；

步驟7：通過公式計(jì)算得出懸置剛度變化對(duì)懸置系統(tǒng)6階固有頻 率的貢獻(xiàn)率；

步驟8：根據(jù)解耦率的正交實(shí)驗(yàn)運(yùn)算結(jié)果計(jì)算得到懸置剛度變化 對(duì)懸置系統(tǒng)解耦率變化的貢獻(xiàn)率；

步驟9：建立懸置系統(tǒng)位置矩陣，在根據(jù)步驟4至步驟8的運(yùn)算 分析方法得到位置變化對(duì)懸置系統(tǒng)6階固有頻率貢獻(xiàn)率及位置變化 對(duì)懸置系統(tǒng)解耦率的貢獻(xiàn)率。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟1中，所述動(dòng)力總成懸 置系統(tǒng)6自由度模型如下：

建立動(dòng)力總成橫置、前輪驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力總成三點(diǎn)懸置系統(tǒng)的6自由 度模型，在動(dòng)力總成上建立一個(gè)動(dòng)坐標(biāo)系G0-XYZ描述動(dòng)力總成的運(yùn) 動(dòng)，原點(diǎn)G0位于動(dòng)力總成質(zhì)心，Y軸平行于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸線方向并 指向發(fā)動(dòng)機(jī)前端，X軸水平指向汽車后方，Z軸垂直曲軸向上，懸置 系統(tǒng)中的每個(gè)懸置簡(jiǎn)化成沿其三個(gè)彈性主軸方向具有剛度和阻尼的 元件，懸置的三個(gè)彈性主軸方向相互垂直，以三個(gè)彈性主軸建立的坐 標(biāo)系為懸置的局部坐標(biāo)系。