增程式电动汽车振动噪声匹配策略研究

相对传统燃油车和纯电动车型,受增程器控制策略的影响,增程式电动汽车噪声、振动及声振粗糙度(NVH)问题更为复杂。不合理的匹配控制逻辑,极易造成加速噪声大、轰鸣等问题,且后期更改成本大、周期长。文章对增程器系统理论模型进行简化,将增程器系统视为一个整体激励源。通过监测整车状态,增程器系统对外输出不同有效转矩和曲轴转速下车内关键点振动噪声的表现,规避NVH表现较差策略点,进而在项目前期实现整车状态下车内关键点振动噪声的匹配优化,大量减少后期悬置、传动、进排气等系统的变更匹配,节约成本、缩短项目开发周期。

车厢壁板振动噪声主动控制技术研究

以某轿车车身结构缩尺物理模型为对象,对利用压电机敏约束层阻尼(SCLD)这一新型阻尼减振技术实现车厢壁板振动噪声的主动控制的方法进行了研究和尝试。搭建了含SCLD结构的车身结构振动噪声主动控制硬件在环实验系统,结合自适应技术设计了车厢壁板主动控制系统模型,并以车厢内部噪声为控制目标,开展了在不同外扰激励下车身壁板振动噪声主动控制实验研究。结果表明,对于单频信号和复杂周期信号激励环境,采用SCLD减振技术都能取得车厢内噪声明显降低的控制效果,且最大降噪量达到了7.6dB(A)。这为采用智能控制策略改善车身NVH性能提供了有力的技术基础。

汽车后视镜气动噪声仿真与实验研究

根据计算进气格栅开、闭两种状态的整车模型的空气动力学性能参数对比风洞实验结果,确定了原设计的整体流动仿真的精度;而基于该模型运用DES法计算的侧窗表面测点的声压级与实验结果对比,确定了2mm网格气动噪声仿真的精度。对新方案和原设计运用Q准则的流态显示,表明新方案后视镜尾流区的流动状态得到改善;侧窗表面的湍流压力脉动的对比表明,后视镜外形的改动对湍流压力脉动影响很小;而通过Lighthill声类比法获得的声压脉动却有显著差异,新方案在2 000～8 000Hz范围内的声压脉动明显减小。Beamforming测试的声源分布和改进效果,与CFD计算预测一致,且与车内的声压级测试有很好的相关性。以上研究表明:Q准则的流态显示可用于气动噪声的定性评估;声压脉动是后视镜气动噪声仿真最主要的评价依据,不可忽略。

汽车车内噪声与车外气动声源的相关性研究

在简单介绍了Beamforming声源识别技术的基本原理和车外气动声源与车内噪声相关性分析的方法之后,在整车气动声学风洞中应用流场外声阵列与车内2个参考麦克风同时进行车内外噪声信号的同步测量,应用频域内声源识别的传统的Beamforming算法和改进的CLEAN-SC算法,识别出了车外的气动噪声源分布,并分析了车外声源与车内噪声的相关性,得出车外噪声源对车内噪声的相对贡献度。结果表明:频域内改进的CLEAN-SC算法可以在很大程度上改善传统Beamforming算法在动态范围和空间分辨率方面的局限性,且算法稳健,使该项技术在风洞内的应用更具实用性。对车内噪声而言,在较多的特征频段,车外后视镜作为声源对车内噪声的贡献度最大。但在一些特征频段,前雨刮和门把手对车内噪声的贡献也不容忽视。

缸内直喷增压三缸机整车集成中的振动噪声问题研究

以搭载缸内直喷增压三缸发动机为对象,研究其在整车集成中的振动噪声问题。三缸机主要激励力不同于传统的四缸发动机,对动力总成悬置系统匹配和发动机平衡策略提出的要求也不同。三缸机的主要激励力为1.5阶,导致部件共振转速提高,车身的振动噪声性能也必须进行与之相适应的优化。增压器和高压供油系统的噪声也影响车内声品质,需要得到关注并对其进行优化。

混合动力电动汽车混合制动技术分析

以提高混合动力电动汽车的制动安全性、稳定性和制动能量回收充分性为目标,介绍了混合制动系统的结构与工作原理,分析了混合制动系统的关键技术;指出目前混合制动系统的研究重点任务;探讨了混合制动技术的发展趋势。

基于半无限流场的汽车外噪声预测(英文)

建立了汽车噪声预测的统计能量分析(SEA)模型,模型共分成42个子系统。在模型的两侧创建半无限流场。规则结构的结构损耗因子和模态密度可以用解析公式计算。复杂子系统的模态密度采用有限元法计算。结构-结构之间,结构-空腔之间的耦合损耗因子采用解析公式进行计算。通过发动机悬置元件主动被动侧之间的加速度传递关系计算发动机对车身的激励力。通过声压法测量发动机的声功率作为模型中发动机声激励。利用多体动力学仿真手段计算悬架对车身的激励。运用计算流体力学的方法计算风激励。通过实验的手段测量排气噪声和轮胎噪声。运用该SEA模型对车外噪声进行了预测,车外噪声比实际测量值高1.41dB(A),误差为1.94%。结果表明,利用SEA模型进行车外噪声预测的方法可以应用到汽车产品开发阶段。

面向汽车碰撞安全的热成形钢断裂失效表征与验证

以典型22MnB5热成形钢为研究对象,采用混合硬化模型描述材料的应力-应变关系,并设计具有不同应力状态的试样进行拉伸试验,获得材料在不同应力状态下的断裂应变,结合有限元逆向优化方法对Gissmo失效模型进行参数识别,建立基于塑性硬化和断裂失效的22MnB5热成形钢材料模型。对热成形钢进行胀形试验及仿真分析,得到的两种载荷-位移曲线一致,峰值载荷相对误差为3.02%;对热成形B柱进行三点静压试验,采用建立的材料模型进行有限元仿真分析,模拟失效位置与试验失效位置一致,两种方式获得的静压试验峰值载荷最大相对误差为3.06%。结果表明建立的材料模型可以准确表征22MnB5热成形钢的塑性变形行为及断裂失效行为。

汽车电磁骚扰抑制技术研究与应用

围绕着汽车电子电气设备的电磁兼容性问题,介绍汽车电磁骚扰的来源和危害,阐述了抑制和削弱电磁骚扰技术主要措施,并针对暖风电动机电磁骚扰特性进行分析,提出相应的整改方案,对整改前后的测试结果进行详细比对,电磁骚扰特性得到了大幅的改善和提高。

基于隐式参数化技术的车门内饰板安全性设计

合理设计车门内饰板形状和厚度可以有效地降低乘员损伤程度,同时减少内饰板质量。将隐式参数化技术运用在车门内饰板开发过程中,建立了参数化车门子系统有限元模型,利用多目标优化算法在近似模型基础上优化扶手形状和内饰板厚度。案例表明:该方法可以成功的解决车门内饰板安全性设计和轻量化要求的多目标问题,大大缩短开发周期。

汽车风洞中波束成形声源识别技术应用进展

基于波束成形的声源识别技术近年来发展迅速,在整车风洞中获得了广泛应用。概述了波束成形的基本原理与声源识别系统的性能指标,以及在整车风洞中使用的特点。围绕最近十年来与汽车风洞工程应用密切相关的内容,针对声源识别硬件设备与软件算法两方面,总结了所取得的进展与相应发展趋势。为波束成形声源识别技术在整车风洞风噪开发中的深入应用提供参考。

汽车怠速方向盘振动控制研究

在分析汽车怠速工况下方向盘振动产生机理基础上,针对某款AT轿车怠速开空调时方向盘振动过大的问题,分别对激励源、主要传递路径及转向系统模态进行分析。得出驱动轴传递力偏大及方向盘固有频率与发动机激励频率耦合是导致该车怠速工况方向盘振动大的主要原因。在此基础上,提出并实施发动机怠速目标转速降低50 r/min、驱动轴万向节节型由DO型改为GI型及转向柱结构加强三个方案,有效降低驱动轴传递力及提高转向系统固有频率,使该车方向盘怠速振动得到有效控制。

汽车后视镜气动噪声优化研究

针对某车型外后视镜气动噪声问题,提出了一种基于车外流场计算的气动噪声快速优化方法,并进行了相应的试验验证。在非定常数值模拟中,采用分离涡模拟与计算气动声学相结合的方法,对后视镜侧窗表面气动噪声进行了分析。结果表明,优化后侧窗表面气动噪声源强度在各频段明显减弱,各监测点声压级降低。道路试验验证结果表明,优化后各频段车内噪声也明显改善,后视镜气动噪声问题消失。实车道路测试结果表明,基于外流场数值模拟的气动噪声优化方法可行、合理,外流场数值模拟可为造型初期车内气动噪声优化提供有效指导,降低车型开发成本与周期。

材料摩擦异响试验台随机振动控制方法研究

为解决车辆在真实道路中的材料摩擦异响测试精度及稳定性问题,开发车用材料摩擦异响试验台系统,基于此系统对其随机振动功率谱密度再现控制方法展开研究。采用变步长频域-X滤波LMS自适应逆控制模型来实时修正系统阻抗函数,实现功率谱密度的高精度再现。采用NI Compact RIO控制器完成数据采集及实时数据处理,对系统振动加速度进行闭环控制,从而实现功率谱密度的实时再现。试验结果表明,采用频域-X滤波LMS自适应逆控制方法可以高精度再现设定功率谱密度,再现误差小于10%,满足实际工程精度要求和实时性要求。

基于K均值聚类的高速公路汽车碰撞事故分析

为优化我国汽车碰撞试验指标和高速公路安全管理,搜集重庆市所辖高速公路在近5 a发生的194起车-车碰撞事故数据,对其进行深度分析。统计出该地区所发生车-车碰撞事故的形态特征,利用K均值聚类方法建立乘员损伤程度同重叠率、质量比、碰撞方位、侵入量之间的相关模型。结果表明,重乘员损伤程度与其他的事故形态特征有显著的相关性,其中,重叠率在1/3～1/2、质量比为0.1～0.5或2～10以及12点碰撞方位、侵入量为1/2～2/3、2/3～1这样的车辆碰撞事故的乘员损伤最严重。

车用永磁同步电机电磁噪声分析研究

以电动汽车驱动用永磁同步电机为研究对象,从作用于电机定子表面的电磁力波和电机定子结构的动态特性两个方面对电动汽车驱动用永磁同步电机空载工况的电磁噪声展开研究。通过研究永磁同步电机产生电磁力波的机理,推导了空载工况电磁力波的解析分析方法,结合电磁仿真的手段,精确计算了电机在空载工况下电磁力波的波次、频率和幅值;通过建立电机定子结构的有限元仿真模型及有限元模态仿真计算,得到了定子结构的模态频率和振型。发现:电机定子结构的前6阶模态频率较低,电机空载工况在调速过程中所激发的电磁力容易引起电机定子结构的共振。该研究为电动汽车驱动用永磁同步电机的减振降噪提供了指导。

基于网格变形技术的白车身多目标形状优化

市场的竞争压力促使汽车厂商致力于加快车身开发的进程,而基于计算机辅助工程(Computer aided engineering,CAE)的车身结构优化技术由此而成为业内的研究热点。与传统的尺寸优化不同,形状优化在工程优化中具有更大的潜力。将网格变形技术引入形状优化,提出基于近似模型的多目标形状优化方法。利用网格变形技术定义形状变量,并根据灵敏度信息筛选优化变量;采用优化拉丁方试验设计对设计空间均匀分布样本点,进一步拟合高精度的Kriging模型;运用多目标粒子群算法,保持其余性能指标满足预期的前提下,以白车身弯曲刚度和质量为目标进行优化。研究表明,所提出的优化方法成功用于白车身的多目标优化,设计者可根据优化结果权衡各个目标,以指导最终的决策。

基于动态响应分析的汽车车身NVH性能优化控制

以控制车身结构低频NVH特性为目标,进行了某轿车车身NVH特性的动态分析及其优化控制.建立了含门窗的整车结构模型、车内声场模型以及结构-声场耦合模型,采用声固耦合有限元法计算了耦合系统在发动机和路面激励下的车内声学动态响应.建立了车身面板声学贡献分析模型,研究了共振峰值下车身面板对车内声学环境的影响度.定义影响显著的车身面板为优化域,以车身板件动力响应最小为目标函数进行了车身结构低频NVH特性动态优化设计,并对设计的效果进行了计算评价.结果表明,结构优化设计后,车内声压响应得到明显改善,共振转速下测点的总声级降低了约3～10 dB（A）.

汽车减振器外特性仿真与试验分析

基于减振器的工作原理、内部结构和阀系特性,利用环形薄板阀片变形微分方程以及内外径处的边界条件推导环形阀片受均布载荷作用时的挠曲变形解析式,根据流体力学缝隙流动、管嘴流动理论、薄壁小孔节流理论,建立了双筒液压减振器的详细数学模型。采用MATLAB软件进行仿真研究,计算结果与试验数据符合较好。同时用该模型分析减振器补偿阀及流通阀对减振器阻尼力的影响规律及敏感程度,得出的结论可以为减振器的设计和性能预测提供参考。

Moore响度在车内噪声分析中的应用

针对某客车变速器异响噪声的非稳态特性,在ANSI_S3.4 2005标准基础上建立了Moore瞬时响度模型,并引入目前主流声学软件采用的Zwicker响度模型进行对比验证,最后将瞬时响度模型应用于车内噪声信号的识别及其定量评价。结果表明:Moore响度模型计算精度及其瞬时特征响度谱能量分布的清晰度均比Zwicker模型的结果更高,采用Moore瞬时响度有助于非稳态过程中的噪声源识别及噪声机理分析,用Moore响度来定量评价噪声具有可行性。