乘用車(chē)排氣系統(tǒng)振動(dòng)特性分析與優(yōu)化.pdf

1、乘用車(chē)排氣系統(tǒng)振動(dòng)特性分析與優(yōu)化重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專(zhuān)業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：黃志發(fā)指導(dǎo)教師：賀巖松教授學(xué)位類(lèi)別：工程碩士（車(chē)輛工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院二〇一五年十一月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著汽車(chē)技術(shù)的不斷進(jìn)步與革新，人們對(duì)汽車(chē)使用性能的要求也日益提高，其中汽車(chē)的NVH性能也越來(lái)越受到大眾消費(fèi)者的關(guān)注。排氣系統(tǒng)是汽車(chē)的重要部件，直接與發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)身（或車(chē)架）相連，工作時(shí)受到各種振動(dòng)沖擊，產(chǎn)生較為劇烈的振動(dòng)，將直接影響到汽車(chē)

2、的NVH性能。所以對(duì)排氣系統(tǒng)振動(dòng)特性進(jìn)行分析和研究，對(duì)于改善整車(chē)的NVH性能具有重要意義。汽車(chē)排氣系統(tǒng)由多個(gè)部件組合而成，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，難以用簡(jiǎn)單的理論模型進(jìn)行描述分析。本文針對(duì)排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征，在不影響其自身結(jié)構(gòu)特征的前提下，進(jìn)行相應(yīng)的模型簡(jiǎn)化處理，采用HyperWks軟件建立排氣系統(tǒng)的有限元模型。對(duì)排氣系統(tǒng)進(jìn)行自由模態(tài)分析，包括計(jì)算模態(tài)分析和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，通過(guò)兩者的結(jié)果對(duì)比來(lái)驗(yàn)證有限元模型的準(zhǔn)確性。在自由模態(tài)分析的基礎(chǔ)上，利用平均

3、驅(qū)動(dòng)自由度位移理論（ADDOFD）進(jìn)行排氣系統(tǒng)懸掛位置的初步選擇，并通過(guò)靜力分析和約束模態(tài)分析，得到各處懸掛位置的載荷分布、應(yīng)力分布以及約束狀態(tài)下的模態(tài)參數(shù)（頻率和振型），查看該排氣系統(tǒng)的強(qiáng)度剛度是否滿足要求；振動(dòng)頻率是否避開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速激勵(lì)頻率。再對(duì)排氣系統(tǒng)進(jìn)行頻率響應(yīng)分析，計(jì)算由排氣系統(tǒng)通過(guò)橡膠吊耳傳遞到車(chē)身的力?；谝陨戏治?，找出關(guān)于該排氣系統(tǒng)需要優(yōu)化的問(wèn)題。對(duì)排氣系統(tǒng)某些部件進(jìn)行靈敏度分析，研究其參數(shù)（管道厚度、吊耳剛度

4、等）變化對(duì)排氣系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響。然后通過(guò)正交試驗(yàn)獲取部件不同參數(shù)組合對(duì)應(yīng)的排氣系統(tǒng)吊耳傳遞力以及模態(tài)頻率，進(jìn)而對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行處理（求均值、極差等），最后得到排氣系統(tǒng)最佳部件參數(shù)組合，使排氣系統(tǒng)具有最佳的振動(dòng)特性，即振動(dòng)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)避開(kāi)怠速激勵(lì)頻率，吊耳傳遞到車(chē)身的力小于4N。本文對(duì)于排氣系統(tǒng)振動(dòng)特性的研究具有一定的工程運(yùn)用價(jià)值。在進(jìn)行排氣系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，有助于縮短開(kāi)發(fā)周期，節(jié)約開(kāi)發(fā)成本。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：模態(tài)分析，ADDOFD，頻率響應(yīng)分