软件版本:Adams2018
OS:Win10
0.动力总成悬置系统理论简介
理想悬置:低频大刚度、大阻尼,抑制动力总成晃动;高频小刚度、小阻尼,满足隔振要求。
悬置系统的两个重要功能:①隔振②位移控制。
①支撑动力总成--刚度大些为好;
②隔离发动机振动和噪声传递--良好的隔振性能;
③衰减路面激励 --良好的隔振性能(阻尼及刚度);
④限制动力总成位移和转角 --刚度大些为好。
动力总成选址系统几个轴的定义:①主惯性轴 ②扭矩轴 ( Torque Roll Axis) ③弹性轴( Elastic Axis)。
0.1 解耦
①定义:当弹性支承的刚体在 1 个自由度上的自由振动独立于另 1 个自由度上的自由振动时,称这 2 个自由度的振动是解耦的; 当 2 个自由度间的振动是相互影响时,称为耦合。
②解耦目的:耦合令发动机在各个方向的振动互相影响而加大,使悬置系统的振动频率范围变宽。因此要达到同各自由度解耦时相当的隔振效果,就需要使用更软的悬置。这通常令动力总成在各种行驶工况下的位移变大,容易造成与周围零部件的运动干涉,同时由于悬置的较大变形,会大大降低其使用寿命。另外,由于各个自由度振动的互为耦合,很难对某个产生共振的自由度上的频率进行个别改进而不影响其他自由度上的隔振性能。而悬置系统的解耦将规避以上情况的产生,进而改善系统的隔振性能。
0.2 弹性中心
作用于被支承物体上的一个任意方向的外力(力矩),如果通过弹性支承系统的弹性中心,则被支承物只会发生平移运动(转动)。弹性中心是由弹性元件的刚度和几何布置决定的,与被支承物体的质量无关。它对弹性系统而言,犹如质心之于刚体。
0.3 如何解耦
完全解耦:悬置系统的弹性中心同发动机总成的质心重合(难以实现)。
近似解耦:因为发动机的主要激振力只有垂直和扭转两种,而悬置设计中存在较多的约束。因此只要在几个主要方向上获得近似解耦就行了。
方法:通过合理布置悬置的安装位置,使系统的弹性轴和扭矩轴重合,实现该方向与其他方向的完全解耦,应用能量法解耦作为刚度评价指标,确定各个悬置的刚度。
1.动力总成的参数输入
提一点,动力总成相对于整车来说是一个非常复杂的系统,它有属于自己的坐标系,这里要区分开来动力总成坐标系和整车坐标系。
动力总成的参数来自参考文献1。
图1 动力总成输入参数
2.Adams仿真文件搭建
多体动力学模型搭建
图2 动力总成文件名和工作路径建立
图3 修改系统重力为Z向
图4 重力修改到-Z
图5 修改动力总成的物理特性参数
图6 建立bush并修改硬点
图7 修改bush的刚度参数,完成动力总成悬置系统模型
3.Adams Vibration进行解耦率计算
图8 Vibration界面
图9 设置并完成计算
图10 查看各节解耦率结果
4.Adams Insight优化设计
这里主要说以下思路和操作
图11 insight优化设计简要流程
这里以左悬置X向刚度作为约束条件,一阶模态频率作为目标函数
图12 变量设计
图13 对左悬置X向刚度进行参数化
图14 约束条件参数化
图15 目标函数设定
图16 进入insight
图17 生成网页文件并查看灵敏度分析报告
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