基于磁流變技術(shù)汽車動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、近年來由于汽車行業(yè)的快速發(fā)展，大功率發(fā)動機(jī)、輕量化車身逐步成為汽車車型的發(fā)展主流，這也加劇了汽車車身振動。隨著消費(fèi)者對乘坐舒適性要求的提高，動力總成振動所引起的整車NVH的問題逐漸成為汽車設(shè)計(jì)過程中所要面臨的主要問題。發(fā)動機(jī)懸置元件作為動力總成和汽車底盤的直接連接件在汽車隔振方面扮演著重要的角色。
　　 傳統(tǒng)的懸置元件很難滿足在寬頻段內(nèi)復(fù)雜的理想隔振要求，而智能材料的出現(xiàn)和發(fā)展為發(fā)動機(jī)隔振技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，半主動/主動發(fā)

2、動機(jī)懸置便在這樣的技術(shù)背景下應(yīng)運(yùn)而生。
　　 磁流變液是20世紀(jì)中期被發(fā)現(xiàn)的新型智能材料，因其特有的磁流變效應(yīng)迅速為工程領(lǐng)域所運(yùn)用，其中包括機(jī)械、建筑、車輛以及醫(yī)療等。本文將磁流變技術(shù)和發(fā)動機(jī)隔振技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，在已有的磁流變懸置基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，運(yùn)用相應(yīng)的半主動控制策略對懸置系統(tǒng)進(jìn)行隔振特性的優(yōu)化和分析。由于磁流變液特殊的流體特性，通過控制電流就能改變外加于流體的磁場強(qiáng)度，以此來改變磁流變液體的流動性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)懸置

3、動態(tài)特性的可控性。
　　 論文所做工作是針對磁流變懸置開發(fā)和隔振性能所進(jìn)行的探索性研究，主要內(nèi)容如下:論述發(fā)動機(jī)懸置理想隔振特性;介紹磁流變的發(fā)展現(xiàn)狀及其商業(yè)化應(yīng)用，以及半主動控制策略的研究狀況。分析磁流變液的磁流變效應(yīng)、剪切屈服應(yīng)力與流變性能;設(shè)計(jì)一種新型結(jié)構(gòu)磁流變發(fā)動機(jī)懸置，并對其結(jié)構(gòu)和磁場分布進(jìn)行優(yōu)化分析，選取一最優(yōu)設(shè)計(jì)方案;推導(dǎo)流動工作模式下液體阻尼與電流的關(guān)系表達(dá)式，對選取的設(shè)計(jì)方案構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，利用Matlab軟件對

4、隔振模型加載模糊控制策略，并將振動仿真結(jié)果和被動懸置的隔振特性仿真結(jié)果進(jìn)行對比;利用Adams軟件完成動力總成懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)并運(yùn)行模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證優(yōu)化效果。
　　 本文核心部分以某現(xiàn)有磁流變減震器為基礎(chǔ)，在原有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，結(jié)合發(fā)動機(jī)隔振的要求對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。重新安排懸置器的直流線圈，并在Ansys軟件中對新結(jié)構(gòu)磁流變懸置器的磁場進(jìn)行分析和優(yōu)化。
　　 在磁流變懸置液力模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)其狀態(tài)方程，并推導(dǎo)磁流變懸置

5、動剛度和阻尼滯后角的頻率變化特性表達(dá)式。應(yīng)用相應(yīng)軟件對懸置低頻動態(tài)特性進(jìn)行仿真并進(jìn)行參數(shù)化研究。運(yùn)用模糊控制的方法對懸置系統(tǒng)進(jìn)行半主動控制仿真，得到新型磁流變懸置的振動特性曲線，并與被動懸置系統(tǒng)進(jìn)行對比分析。
　　 根據(jù)特定車型的各項(xiàng)參數(shù)，建立發(fā)動機(jī)——整車隔振系統(tǒng)模型，將新型磁流變懸置模型和整車模型聯(lián)合仿真，完成解耦優(yōu)化等工作，從車身加速度和振動傳遞率等方面來驗(yàn)證優(yōu)化過程是否對提高隔振性能有積極的影響。
　　 結(jié)果表明