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发动机液阻悬置动特性分析研究

作　者: 张士星
导　师: 胡玉梅
学　校: 重庆大学
专　业: 车辆工程
关键词: 发动机液阻悬置动特性动态特性隔振性能
分类号: U463.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 171次
引　用: 3次
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内容摘要

液阻悬置结构紧凑、重量轻、隔振性能好,是发动机隔振元件中一类较新的产品。由于其能在不同的激振频率和激振振幅下提供不同的刚度和阻尼,隔振效果优于传统的橡胶悬置,因此在国产汽车上应用的越来越普遍。本文以某一国产轿车的液阻悬置为研究对象,对悬置的结构和减振原理、建模方法、悬置动特性和基于动态响应的参数化分析进行了深入研究。首先针对所研究的惯性通道-解耦膜式液阻悬置结构特点,利用振动理论和流体力学的原理进行数学推导,采用集总参数法建立单质量-液阻悬置的非线性力学模型和数学模型。该模型充分考虑了橡胶结构、流体振荡、通道压力损失以及惯性通道形状等因素对悬置动特性的影响。对液体在惯性通道中流动的阻尼参数采用CFX流固耦合分析的方法进行拟合,试验证明该结果的正确性和模型的可靠性。然后对液阻悬置的非线性动特性进行参数化分析,研究橡胶主簧参数、惯性通道参数和液体物理性质参数对悬置动特性的影响.对比分析表明,液阻悬置的动刚度特性受橡胶主簧和液压减振机构的共同影响,阻尼特性受液压机构影响比较大。总结各参数对悬置动特性的影响规律,并对液阻悬置的设计方法和结构参数的选择进行了初步的探讨。最后,基于动力总成悬置系统的动态响应,对液阻悬置的主要参数进行研究。在不同的悬置结构参数下,液阻悬置有不同的动特性,通过其动刚度和阻尼角的大小及频率分布来调节液阻悬置的隔振特性。优化后的液阻悬置动特性能够满足悬置系统理想动特性的要求,从而可以降低并迅速衰减汽车怠速运转时发动机的振动,提高汽车的乘坐舒适性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-15
  1.1 研究的背景和意义  8-9
  1.2 国内外的研究现状  9-12
  1.3 液阻悬置系统的研究方法  12-14
  1.4 本文研究的内容  14-15
2 发动机液阻悬置系统非线性模型的建立  15-26
  2.1 液阻悬置的结构和工作原理分析  15-19
    2.1.1 液压悬置的结构  16-18
    2.1.2 工作原理  18-19
  2.2 液阻悬置的力学模型  19-21
    2.2.1 模型假设  19
    2.2.2 液阻悬置的力学模型  19-21
  2.3 非线性数学模型的建立  21-25
    2.3.1 橡胶主簧复刚度模型  21
    2.3.2 橡胶主簧等效活塞面积  21-22
    2.3.3 惯性通道模型  22-24
    2.3.4 解耦膜数学模型  24-25
  2.4 本章小结  25-26
3 液阻悬置动特性分析  26-37
  3.1 参数的获取  26-30
    3.1.1 橡胶主簧参数的确定  26
    3.1.2 橡胶主簧等效活塞面积的确定  26
    3.1.3 惯性通道局部阻尼损失系数的确定  26-30
  3.2 液阻悬置的非线性动特性  30-36
    3.2.1 等效粘性阻尼  30-31
    3.2.2 惯性液柱的固有频率  31
    3.2.3 惯性液柱的位移频响函数  31-33
    3.2.4 液阻悬置的动特性分析  33-36
  3.3 本章小结  36-37
4 对液阻悬置的参数化研究  37-48
  4.1 评价指标与评价方法  37
  4.2 仿真模型的验证  37-38
  4.3 液阻悬置动特性仿真分析  38-40
  4.4 参数变化对液阻悬置的性能影响  40-47
    4.4.1 激振幅值对悬置性能的影响  40-41
    4.4.2 橡胶主簧性能参数对悬置性能的影响  41-43
    4.4.3 惯性通道参数对悬置性能的影响  43-45
    4.4.4 液体物理参数对悬置性能的影响  45-46
    4.4.5 设计参数对悬置动特性影响规律小结  46-47
  4.5 本章小结  47-48
5 动力总成液阻悬置系统动态响应参数化分析  48-64
  5.1 作用在动力总成上的振源分析  48-53
    5.1.1 发动机激励的确定  48-50
    5.1.2 发动机激振频率的分析  50-51
    5.1.3 Adams 仿真分析  51-53
  5.2 液阻悬置系统动力学模型  53-56
    5.2.1 液阻悬置力学特性的实现  53-55
    5.2.2 动力总成悬置系统的动力学模型的建立  55-56
  5.3 液阻悬置结构参数优化分析  56-63
    5.3.1 模态分析  56-57
    5.3.2 怠速工况下的动态响应分析  57-59
    5.3.3 基于动态响应的液阻悬置参数优化分析  59-63
  5.4 本章小结  63-64
6 全文总结  64-66
  6.1 研究工作总结  64-65
  6.2 存在的问题和发展方向  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-70
附录  70

发动机液阻悬置动特性分析研究

内容摘要

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