乘用車排氣系統(tǒng)懸掛位置設(shè)計(jì)及隔振控制研究.pdf

1、由于全球車輛保有量的逐漸上升，汽車排放及噪聲給人們居住環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。在汽車的各個(gè)組成部分中，發(fā)動(dòng)機(jī)總成是汽車排放和噪聲的主要源頭，而排氣系統(tǒng)對于控制發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞來的尾氣及噪聲有著重要作用。車輛運(yùn)行時(shí)，排氣系統(tǒng)承受來自發(fā)動(dòng)機(jī)的周期性動(dòng)載荷，引起排氣系統(tǒng)振動(dòng)從而影響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件以及橡膠吊耳的疲勞壽命及可靠性，同時(shí)，周期性振動(dòng)通過排氣系統(tǒng)掛鉤和橡膠懸掛傳遞到車體，影響車身結(jié)構(gòu)的噪聲振動(dòng)平順性(NVH)性能指標(biāo)，因此有必要對排氣系統(tǒng)振動(dòng)特性進(jìn)

2、行分析與優(yōu)化。
　　 通過模態(tài)分析可以得到排氣系統(tǒng)的頻率和振型，可以為排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動(dòng)性分析，其振動(dòng)故障診斷和預(yù)報(bào)以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。模態(tài)分析可分為數(shù)值模態(tài)分析和實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。本文采用數(shù)值模態(tài)分析和實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)相結(jié)合的方法對排氣系統(tǒng)進(jìn)行分析，一方面可準(zhǔn)確獲得模態(tài)參數(shù)，另外也可以驗(yàn)證有限元模型的準(zhǔn)確性。采用模態(tài)分析考查整個(gè)排氣系統(tǒng)的固有頻率是否與發(fā)動(dòng)機(jī)怠速激勵(lì)頻率及車體固有模態(tài)錯(cuò)開，進(jìn)而避免產(chǎn)生共振。
　　

3、本文以某乘用車排氣系統(tǒng)為研究對象，以Hypermesh和ANSYS有限元分析軟件為工具，首先對排氣系統(tǒng)各子部件進(jìn)行有限元模型搭建，其中詳細(xì)對比分析消聲器不同簡化方式對殼體模態(tài)的影響，最后本研究的消聲器采用了與實(shí)際情況較符合的簡化方式，模態(tài)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與仿真結(jié)果比較吻合，表明此種方式的有限元模型是合理的。用平均驅(qū)動(dòng)自由度位移ADDOFD的方法對排氣系統(tǒng)的掛鉤位置作了設(shè)計(jì)和調(diào)整，并采用靜力，約束模態(tài)及動(dòng)力分析進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，調(diào)整后

4、的排氣系統(tǒng)受力更加均勻，避開了發(fā)動(dòng)機(jī)怠速激勵(lì)頻率范圍，傳遞到車身的動(dòng)態(tài)響應(yīng)力也得到改善。利用正交設(shè)計(jì)的方法設(shè)計(jì)橡膠吊耳動(dòng)剛度的搭配方案，并進(jìn)行靜力和動(dòng)力計(jì)算，找出了最優(yōu)化的方案，而且此方案的橡膠隔振系統(tǒng)的傳遞力也得到改進(jìn)。
　　 本文采用的懸掛點(diǎn)設(shè)計(jì)的理論方法相對于傳統(tǒng)更準(zhǔn)確方便，本文提出的掛鉤和吊耳隔振性能評價(jià)方法，對于檢驗(yàn)設(shè)計(jì)掛鉤結(jié)構(gòu)及橡膠隔振系統(tǒng)的性能有一定的工程參考價(jià)值，它對于指導(dǎo)解決開發(fā)設(shè)計(jì)初期排氣系統(tǒng)振動(dòng)及提高整車舒