动力总成悬置系统怠速隔振优化策略研究

在车型早期开发阶段,模态解耦设计是动力总成悬置系统怠速工况隔振设计的理想选择。如何选择解耦坐标系,以及制定出合理的模态优化策略是获得具有良好隔振性能悬置系统的关键。本文通过对比研究动力总成悬置系统刚体模态参数与动态悬置力响应之间的关联性,指出悬置系统模态解耦设计时提高有效性的一般性规则。

发动机进气消声元件设计与声学数值模拟的研究

提出了以声压级差值作为评价发动机进气系统消声性能的指标,并应选择入射声波声压级进行计算,同时施加全吸声截面声阻抗,以反映进气系统真实的声学特性。考虑到开口端的影响,给出了谐振腔和1/4波长管共振频率理论计算的修正公式,使计算误差降至2%以内。最后对消声元件安装位置的选择进行了相关研究。

副车架系统边界约束对计算模态分析精度的影响研究

针对某车型＂刚性＂副车架系统建立有限元模型,以约束处理方式为设计变量,以0－200Hz范围内的约束模态频率计算值与试验值的误差作为评价指标进行正交试验设计,分析得到不同约束处理方式对副车架约束模态分析精度的影响规律。结果表明：副车架与车身连接点处车身局部刚度对模态分布的影响较大,悬架摆臂次之,衬套动刚度对模态分布的影响相对较弱;基于正交试验遴选出的最佳边界约束处理方式,可得约束模态频率计算值与试验结果的相对误差为0.45%,达到了理想精度。

近场声全息正则化方法比较

为了正确选择正则化方法,在基于边界元方法的近场声全息理论基础上,分析了截断奇异值法和Tikhonov正则化方法的异同点,阐述了通过曲率求解L曲线拐角点的基本原理,并将L曲线准则和广义交叉检验法应用于截断奇异值正则化方法最优截断点的选取.通过数值仿真表明,利用L曲线最大曲率点可以有效地确定L曲线最优正则化参数位置;在基于边界元法的共形平面近场声全息中,当信噪比为60 dB时,4种组合正则化方法在1 000 Hz频率点处分辨距离能达到42 mm.最后,比较研究了4种组合正则化方法的重构精度和稳健性.

传动系扭转刚度对变速器齿轮敲击异响影响研究

针对某前置后驱车型变速器齿轮敲击异响问题,采取试验和主观评价相结合的研究方式,分析并确认其传动系扭振特性匹配不当与变速器齿轮敲击异响间的较强相关性。据此利用ADAMS软件建立传动系仿真模型研究传动系关键部件扭转刚度特性参数对变速器齿轮敲击异响的影响规律。结果表明:离合器主减振刚度、后桥半轴扭转刚度对传动系扭振具有显著影响,进而引致变速器齿轮敲击异响,通过减小离合器主减振刚度以及增大半轴刚度等方式可有效抑制此类异响问题。

乘用车怠速车内噪声源识别及控制措施研究

以某自主品牌乘用车怠速车内噪声为研究对象,通过动力总成悬置系统隔振率试验、车内噪声分离试验等方法定量确定车内各噪声源的贡献量大小,并从排气管口噪声源控制、悬置垫结构传递路径控制及防火墙隔音垫空气传递路径控制等方面分别提出怠速车内噪声控制的改进措施。采取改进措施后的试验样车怠速工况下车内噪声降低3.5dB(A),达到国内合资品牌水平。

GAP单元在气门弹簧动态特性有限元分析中的应用

利用有限元方法对气门弹簧的动态特性进行了研究,利用MSC.Nastran的MSC.Patran建立了气门弹簧的有限元模型;为了考查气门弹簧在运动过程中由于簧圈接触而带来的非线性因素的影响,引入了三维间隙(GAP)单元,计算了气门弹簧的刚度值和模态特性。通过比较分析可知,考虑接触非线性因素后的GAP单元模型能很好地模拟实际状态下的气门弹簧特性,为气门弹簧的动态设计奠定了基础。

基于边界元法的近场声全息实验研究

针对任意形状声源识别和定位问题,应用边界元法的近场声全息理论和标准Tikhonov正则化方法来控制场点声压测量误差对表面振速重构解的扭曲影响,由L曲线准则确定最优正则化参数,并通过实验证实了所述方法的有效性。

汽车起步抖动评价方法研究

车辆起步抖动问题严重影响车内人员的驾乘感受,为了对汽车起步抖动进行客观评价,从车辆起步过程的振动剧烈程度方面对其进行研究,提出了车身纵向抖动评价指标。为了对所提出的客观评价指标进行验证,针对某具体车型进行了实车试验,同时选取具有经验的技术人员开展起步抖动主观评价,并将客观评价指标与主观评分结果进行相关分析与误差分析,结果表明主、客观评价之间的相关系数达到0.95以上,验证了所提客观评价指标的有效性。

基于正交试验法的离合器动力学模型优化

针对某国产MPV车型在三档加速工况存在的变速器齿轮敲击异响问题,运用多体动力学软件建立传动系统动力学模型模拟其三档加速工况传动系的动力学特性,通过灵敏度分析确认离合器参数对该模型建模及分析精度影响较大。以变速器一轴齿轮角加速度二阶次曲线试验结果为目标,针对离合器参数进行正交试验设计及参数优化并由此获取离合器参数最优值。结果表明:经正交试验设计选出的离合器参数取值组合可提升模型仿真分析精度。

某型双离合变速器敲击仿真分析

本文以某型湿式双离合变速器为研究对象,应用AMESim软件建立敲击系统动力学模型,使用台架测试结果验证模型的有效性,在此基础上,首先进行空套齿轮敲击阈值预测,然后分析并总结传动系统及变速器本体参数对齿轮敲击的影响规律。硏究成果可以应用于指导变速器敲击性能优化设计。

等效辐射声功率在汽车NVH开发中的应用

以3种典型的国产轿车为例,分析归纳等效辐射声功率(ERP)的峰值与噪声传递函数(NTF)的峰值的一致性.分析了驾驶员右耳及右后乘客左耳的声压级,统计引起声压级未达标的激励源,在相同激励源作用下统计分析了各车型关键板件的ERP,结果表明在同频率下未达标激励源的50%,以上NTF超标峰值与某些板件ERP峰值一致.提出ERP目标值,根据模态进行结构优化,可使得ERP和NTF指标同时满足要求.在汽车NVH开发前期采用本文方法,可在白车身分析阶段及时发现问题,从而缩短开发时间.

基于逆边界元法的内燃机噪声源识别方法

对内燃机复杂噪声源进行识别和排序是内燃机噪声控制的关键.基于逆边界元法(IBEM)的噪声源识别技术,利用边界元法建立了声场与结构表面振动速度之间的声学传递向量(ATV).将常规的声压测量作为输入数据,在逆向数值计算方法的基础上能够精确地重构出结构表面法向振动速度,进而获得源面详细的振声特征信息.针对某轿车柴油机,测试了额定工况下近场144个场点声压,应用该方法在发火频率点处,重构出了柴油机表面法向振动速度分布.通过对比预测和实测声场点声压,验证了该方法的有效性.在噪声面板贡献量分析的基础上,对该柴油机各功能部件的噪声贡献量进行了排序,并得知额定工况下该柴油机的机体裙部是主要的噪声辐射部位.应用实例说明了该方法对复杂噪声源识别易于实施,具有更广的工程适应性.

基于瑞利法的内燃机曲轴纵向振动研究

采用瑞利法对高速内燃机曲轴纵向振动进行研究。将内燃机曲轴等效为连续分布阶梯轴模型,根据当量轴段以及集中质量的动能和势能关系,通过拉格朗日方程建立了轴系纵振模型;根据刚度耦合原理,并考虑轴系扭转激励和弯曲强迫激励,建立了纵振强迫振动模型。采用谐次分析法对模型求解,将结果与采用三维振动测量装置实际测得的某直列四缸柴油机曲轴自由端的振动信号结果进行比较发现,计算结果与实测结果在各主要谐次都保持相当的一致。

S1100型柴油机气缸体强度及优化分析

以轻量化为目标,对S1100型柴油机气缸体强度进行有限元计算分析。运用参数化特征建模技术建立了气缸体优化设计前后的三维几何模型。以MSC/NASTRAN为有限元分析平台,建立气缸体三维有限元分析模型。利用模态试验技术获得了该气缸体的固有频率并和计算获得的固有频率进行比较,从而验证气缸体有限元模型。通过计算获得气缸体整体应力及位移的分布图,并在此基础上对该气缸体进行轻量化设计,减少3.3kg。优化设计后的气缸体通过计算获知其应力分布更趋均匀合理。

基于改进小波包去噪与梅尔倒谱系数的低信噪比交通环境声音识别

随着自动驾驶汽车研究的不断深入,对其环境感知系统提出了更高的要求。为了使自动驾驶汽车适应更复杂的交通环境,研究了低信噪比声学环境感知技术,提出改进的小波包去噪方法;采用经验模态分解(EMD)的方法改进梅尔频率倒谱系数(MFCC)的提取;采用支持向量机(SVM)识别模型完成低信噪比交通环境声音识别。实验结果表明,本文提取的去噪方法提高声音事件信噪比的同时保持声音特征,且对噪声有自适应性;改进的MFCC提取方法一定程度上提高了特征参数的抗噪性能。通过对低信噪比交通环境声音去噪和特征参数优化后,其平均识别率比优化前提高了33.34%,并改变了识别率骤降的趋势。

乘用车副车架计算模态分析边界当量方法研究

针对某车型刚性前副车架低频（0-200 Hz）有限元模态分析中车身边界当量处理方式的问题,对其中以橡胶衬套约束连接的柔性边界进行了合理简化,并对通过螺栓连接的车身边界提出了以车身连接点处动刚度导入作为边界约束的当量处理方法。计算模态与试验模态的对比分析结果表明,计算模态频率偏高问题得到纠正,模态频率计算误差控制在10%以内,验证了所提边界条件当量处理方法的合理性与可行性。

基于小波包FBank图谱与CNN的车内异响识别研究

车内异响识别是优化改进异响声源的重要前提,针对目前异响声源诊断效率低的问题,提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的车内异响识别方法。选择4种车内零部件异响声音为研究对象,提取异响信号的梅尔频率倒谱系数和FBank(filter bank)图谱特征,并采用小波包变换对其进行改进,然后使用CNN对训练数据提取更深层次的特征并进行分类识别,同时对比不同特征参数输入对识别率的影响。实验结果表明:所提出的基于小波包FBank图谱与CNN的车内异响识别方法准确率可达90. 2%,基于小波包变换改进的FBank图谱相比于梅尔倒谱系数更加适合作为CNN的输入。

汽车噪声法规标准及主要控制技术

自20世纪70年代初,汽车噪声法规在世界范围内被纷纷引入各国,主要形成了3个有代表性的法规体系:欧盟、日本和美国法规。这3大体系都是基于ISO362标准建立的,但又有各自的不同点。文章概述了上述3个代表性的法规体系,分析了它们之间的联系和不同点;同时简述了汽车降噪技术随各阶段噪声限值的发展变化。最后,介绍了我国汽车噪声法规和标准的现状以及未来汽车噪声排放法规和标准的5种发展趋势。

基于湍涡耗散的穿孔板消声器气流再生噪声模型

气流再生噪声对消声器性能和声品质影响大,而湍涡耗散是消声器内部流场分布重要体现.利用流场分析及量纲平衡提出了湍涡耗散分布特征系数,建立了关于该系数的穿孔板消声单元气流再生噪声总声功率模型,求解了模型参数,并分析了影响因素.结果表明:随着穿孔板消声单元进口气流速度的增加,气流再生噪声总声功率级快速增大,斜率都超过了1;随着湍涡耗散的增大,气流再生噪声总声功率级减小,尤其当湍涡耗散小于1.0×10~5m^2/s^3,气流再生噪声总声功率级快速下降,当湍涡耗散大于1.0×10~5m^2/s^3时,气流再生噪声总声功率级下降速度趋于平缓,该模型可以定量分析穿孔板消声单元结构参数对气流再生噪声的影响规律,穿孔板消声单元气流再生噪声总声功率级随气流分布速度增大而显著增大.