试验环境的盘式制动器NVH特性研究

文中采用多体动力学和声学边界元等数值方法,研究某盘式制动器试验条件下的NVH(Noise,Vibration,Harshness)特性。首先,建立试验环境的制动器刚柔耦合模型,从结构、激励源和传递路径3个方面分析制动NVH特性影响因素;然后,运用声学边界元法仿真得到制动振动辐射的噪声,并与台架试验结果进行比较。结果表明:制动盘第2~5阶轴向模态,支架第2~3阶轴向模态,以及制动钳和连接板第1阶轴向模态等模态固有频率与台架试验噪声频率较接近,可能引起共振而产生制动噪声;在不影响制动性能的前提下,改变制动盘与摩擦衬片阻尼系数能改善制动NVH特性;悬架螺旋弹簧下端振动大,减振器与衬套对振动具有显著衰减作用;由仿真声压级云图发现,制动盘与摩擦片接触部位声压级最大,且随频率增加呈先增后减趋势,与台架试验对应测点的噪声结果进行直接比较,两者趋势一致。

内腔油冷机壳自然风冷驱动电机冷却性能研究

针对车辆驱动用高功率密度、大扭矩、小体积永磁同步电机的传统风冷结构有效散热面积小,以及运行时因存在电磁损耗而导致内部各部件温度过高的问题,提出了一种内腔油冷、机壳自然风冷的油风混合冷却方式,以满足驱动电机内部各部件的温度性能要求。采用等效热网络法计算了不同工况下驱动电机定子绕组、定子、永磁体和转子的温度,得到驱动电机的最高温度出现在定子绕组处。随后,通过实验对驱动电机定子绕组端部的温度进行了测量并与仿真结果进行对比,仿真结果与实测结果的相对误差均在5%以内。结果表明,不同工况下油风混合冷却驱动电机定子绕组及其余各部件的温度下降明显且均满足温度性能要求,说明油风混合冷却方式的散热性能良好,冷却效率高。研究结果可为车用驱动电机散热系统的研制提供参考。

发动机活塞敲击下的整机动力学响应分析及优化

抑制活塞二次运动产生的敲击噪声是发动机NVH控制的重要内容。以某款两缸四冲程发动机为研究对象,考虑活塞和缸套工作变形及其接触特性,建立整机刚柔耦合动力学模型,探究活塞敲击激励下的整机振动与噪声响应;以活塞间隙、活塞销偏置及活塞质心位置为设计变量,活塞动能和摩擦损失为优化目标进行多目标优化设计。结果表明活塞敲击激励主要影响机体上侧部分,气缸盖罩振动噪声明显;优化后多个转速下的活塞敲击动能、摩擦损失以及机体振动和噪声均有所改善,其中6000 r/min下的活塞敲击动能比优化前降低31.1%;气缸盖罩顶部辐射噪声减小量最大为4.8%。

摩托车车架振动特性分析

采用UG软件对某摩托车车架进行CAD建模,利用MSC.PATRAN/NASTRAN软件建立其有限元模型,并进行了自由模态的计算机仿真分析;利用LMS实验模态分析系统对该车架进行了实验模态分析,验证了计算机仿真结果;结合计算机仿真模态结果和实验实测模态结果,分析了该车架的振动特性。

汽车排气系统悬挂点位置的优化改进

为了探究排气系统更优的挂钩位置,对简化模型进行数值分析及理论研究。首先,对挂钩位置的确定进行理论分析并以某乘用车排气系统为研究对象建立有限元模型;其次,分别用平均驱动自由度方法和改进方法确定挂钩位置;最后,将两种方法确定的挂钩位置分别进行动力响应分析并得出结论。改进方法的计算及建模过程耗时更少,工作效率更高;同时,确定的挂钩位置更准确,使得挂钩的力响应更小,传递到车身的振动和结构噪声更不明显。

某发动机排气歧管流场分析与结构优化

首先建立某发动机排气歧管的三维模型,利用有限元前处理软件Hypermesh划分网格,用有限元方法分析各缸对应支管的单管流速分布和三元催化剂前端截面的流速分布,并根据分析结果对排气歧管进行结构优化,改进后的排气歧管在各缸流量均匀性、减小流通阻力、漩涡消失、气流噪声和能量损失方面取得较明显的效果.

盘式制动器噪声、振动与声振粗糙度特性的复模态评价

建立了盘式制动器非线性有限元模型,分析了复模态,从振型、频率、负阻尼比、模态耦合、模态应变能等多维度评价其噪声、振动与声振粗糙度特性。结果表明：不同参数从不同角度都能反映模型模态的不稳定性;模型在1~15 k Hz范围所有频段存在不稳定模态,且在1~3 k Hz和12~13 k Hz频段复特征值实部大,负阻尼比高,模态稳定性差;不稳定模态容易与相邻模态发生耦合,发生制动噪声概率大。

发动机进气歧管流场的数值分析

以某发动机进气歧管为研究对象建立三维模型,运用CFD前处理软件Gambit划分网格,建立进气歧管流场模型,在计算流体动力学软件Fluent中分析各缸进气均匀性,进气歧管的进气阻力,进气歧管的内部流场特性。结果清晰显示各歧管的近壁流速、内部流速、表面总压分布情况,并根据分析结果对进气歧管进行了结构优化,改进后的发动机进气歧管在各缸进口减小总压损失、进气阻力、管二流量等方面取得较明显的效果,管四流量得到提高,各进气管不均匀度得到优化。

基于波纹管简化模型的排气系统模态分析

为了探究汽车排气系统波纹管简化模型的合理性,对简化模型进行数值分析和理论研究.首先,以某重型卡车排气系统为研究对象建立有限元模型,将波纹管简化为零长度的CBUSH单元,对系统自由模态进行分析;其次,用波纹管将排气系统分隔开简化为二自由度模型进行理论计算;最后,综合对比分析表明,第7阶和第8阶模态频率接近于零,主要原因是绕X,Z轴刚度较小,验证了波纹管在该方向的隔振效果良好.理论方法与数值计算具有普遍性和工程指导意义.

摩托车排气净化消声器性能分析

研究了催化器结构对消声器性能的影响,在催化器内加入细插入管建立新催化器模型来模拟催化器的内噪声传递及损失,分析并对比了安装与未安装催化器的消声器的噪声传递损失,运用GT-Power软件建立摩托车发动机工作过程与带催化器的消声器的耦合仿真模型,得到消声器在发动机各转速下的插入损失和压力损失。分析结果显示,消声器在中低频段消声效果较好,在中高频段消声效果较差。根据仿真和试验结果对消声器结构进行改进,改进后的消声器在发动机各转速下消声效果得到改善,插入损失增加3～5dB,仿真结果与试验结果吻合良好。

基于模态应力恢复的全地形车车架疲劳寿命预测

基于模态应力恢复疲劳寿命分析理论,对全地形越野车车架进行疲劳寿命预测。以全地形车车架为研究对象,建立车架有限元模型和整车动力学刚柔耦合模型,在输入为鹅卵石路面的条件下进行仿真计算,得到车架疲劳寿命预测需要的相关文件。用MSC.Fatigue软件对车架进行疲劳寿命预测。

盘式制动器非线性模型的复模态分析及改进

采用复特征值分析方法对某车盘式制动器多自由度非线性模型制动噪声进行复模态分析和试验验证。应用振型、频率等指标分析不同摩擦因数（0．20—0．65）的制动噪声。采取制动块背板铆接消音片和沿其半径倒角RJ10的改进措施，并进行改进前、后的对比研究。结果表明，摩擦因数对系统固有频率影响不大；摩擦因数减小，制动器不稳定模态数量减少，不稳定系数下降。改进后的制动器不稳定模态数量减少，不稳定模态实部显著减小，模态稳定性提高，制动噪声产生度降低，NVH性能得到改善。

新型全地形车操纵稳定性仿真分析

以某四轮全地形车数字样机为基础,设计新型三轮全地形车。基于Adams建立动力学模型,进行稳态回转、角阶跃输入和蛇行试验等操纵稳定性仿真试验。与四轮全地形车比较,在稳态回转仿真中新型全地形车随车速的提高不足转向量增加,角阶跃输入下响应较快,但蛇行试验中侧倾角加速度偏大。

温度影响下汽车波纹管疲劳分析

从汽车波纹管的工作环境出发,充分考虑温度影响下材料的非线性特性,对波纹管进行了疲劳特性分析。首先,根据波纹管疲劳试验要求设置模型中的边界条件;然后从考虑屈服强度变化和不考虑屈服强度变化两种情况对波纹管危险位置的应力进行研究,找出温度变化对波纹管应力影响的特点;最后,在应力分析结果的基础上,采用局部应力应变法对波纹管进行疲劳寿命分析,得到不同温度阶段下的波纹管的疲劳寿命,并从中得出温度变化对波纹管疲劳的影响特点。

高速列车异步牵引电机谐波转矩的分析与计算

由逆变器供电的高速列车大功率牵引电机在运行过程中存在大量谐波,导致电机转速发生振荡,最终对车辆系统动力学特性产生影响。针对该问题,从异步电机运行的电磁理论出发,分析了产生时间谐波转矩的机理,在研究基波谐波等效电路的基础上,提出了谐波电路中参数的计算方法。导出了异步电机基波电磁转矩、谐波电磁转矩的计算公式;获得各阶谐波转矩的时域及频域分布。通过计算实例对异步电机谐波转矩进行分析和计算,为进一步研究谐波转矩对车辆系统动力学的影响打下了基础。

特种钢结构运输车车架轻量化分析

以特种钢结构运输车车架为研究对象,建立车架有限元模型,分析确定车架弯曲应力、扭转应力和一阶模态对厚度的灵敏度.基于最优化理论,以车架材料厚度为设计变量,车架总体积为目标函数,强度和一阶频率为约束条件,建立车架优化数学模型.应用结构优化软件OptiStruct对车架各设计变量进行尺寸优化.

基于流阻简化计算的催化转换器传声损失分析

应用一维平面波理论和四端网络法,结合声波在细管中的传播特性简化声波传递过程中催化载体流阻的计算,推导了催化转换器传声损失的计算方法。对传声损失进行理论计算,其结果与实验结果基本一致。在此基础上分析了不同入口流速、孔隙率、载体长度对催化转换器传声特性的影响。结果表明:随着入口流速的增大,孔隙率减小,载体长度增加,使流阻增大,高频传声损失增大明显,但孔隙率减小会影响低频抗性消声效果。

基于试验方法的转向盘角阶跃输入汽车响应仿真及优化

应用ADAMS/CAR建立某轿车刚柔耦合多体动力学模型,按照最新国标GB/T 6323-2014进行转向盘转角阶跃输入试验虚拟仿真并按照QC/T 480-1999进行评分.选取前悬架部分硬点坐标为优化变量,转向盘角阶跃输入试验横摆角速度响应时间为优化目标,优化前的评分为88.6分,优化后的评分为94.3分.这样在实际产品未生产出来之前进行仿真预估其操纵稳定性,在实际产品出来后进行试验,便于对比.

某摩托车排气消声器声学性能分析

以某摩托车排气消声器为研究对象,运用有限元前处理软件Hypermesh建立消声器声场模型,根据声学有限元法分析消声器的声学性能并计算其传递损失,分析结果清楚地反映了摩托车消声器内部声场的情况,为该消声器的改进设计和优化设计提供依据。

内置催化器位置对消声器性能的影响分析

对内置催化器式消声器的催化器安装空间与消声器消声性能和空气动力学性能进行研究。根据实验对比需求建立了5组内置催化器式消声器模型,运用GT-suit软件将消声器模型与匹配发动机模型进行耦合仿真,计算得到各转速下设计实验组的消声器的插入损失和功率损失。通过计算结果研究消声器中催化器安装空间对消声器消声效果和匹配发动机功率损失的影响,并提出一种两参数的加权评价标准,为内置催化器式消声器设计和改进提供依据。