柴油机油底壳穿孔板隔声罩优化设计

以某型柴油机的油底壳作为研究对象,对其声振特性进行识别与分析,确定设计穿孔板隔声罩的共振频带范围。使用粒子群算法针对共振频率进行穿孔板参数的优化设计,再通过阻抗管试验确定小孔分布对吸声性能的影响,并对穿孔板隔声罩进行多目标形貌优化设计以避开共振及激励频率。目标柴油机上加装优化的油底壳穿孔板隔声罩后,整机总声压级降低0.5 d B,降噪效果较好。

强化坏路工况下冷却模块的加速耐久试验研究

提出一种加速疲劳试验功率谱编辑法。以某款商用车道路试验载荷谱为基础,通过分析各路况下的频域特征,结合冷却模块的计算模态结果,确认导致冷却模块失效的风险路况。基于采集的载荷信号计算得到各路况疲劳损伤谱分量,应用Miner线性叠理论获得总疲劳损伤,最终编辑生成台架加速试验用功率谱。通过对加速谱时域、幅值域和频域角度的对比,验证加速谱台架响应统计特征与原始谱的一致性。冷却模块的台架耐久试验表明,将振动量级提高1.85倍,通过57 h的台架试验模拟完成三种风险路段数百小时的道路试验。并复现道路试验的失效故障,验证其有效性。

基于盲源分离算法的柴油机噪声激励源诊断

基于负熵极大化算法的盲源分离技术,结合小波变换谱分析技术提出了自适应系数负熵极大化盲源分离算法及连续小波变换(adaption negentropy maximum–continuous wavelet transform,ANM–CWT)综合分析技术。并利用ANM–CWT分析技术,成功识别出了怠速工况下发动机由燃烧产生的燃烧噪声激励源、由机械运动产生的机械噪声激励源及由活塞敲击气缸壁而产生的异响噪声激励源。

某汽车空调单体音调噪声的烦恼度评价研究

针对汽车空调工作时产生的音调噪声会使驾乘人员产生烦恼感,对某汽车空调单体的音调噪声烦恼度模型进行研究。首先采用模拟噪声的方法解决实际噪声样本不足的问题,然后通过主客观评价和相关性分析,建立了汽车空调单体音调噪声的烦恼度模型。研究表明:汽车空调单体的音调噪声烦恼度主要受音噪比和响度的影响;通过该模型能够准确预测汽车空调单体音调噪声对人耳造成的烦恼度数值。

基于改进自适应CEEMD的柴油机活塞敲缸异响诊断

提出一种改进的自适应互补集合经验模态分解(CEEMD)方法。针对目前互补集合模态分解方法中人为选择无法精准获取白噪声幅值系数、平均次数的问题,通过引入相关系数、相对均方根误差准则,自适应获取白噪声幅值系数和平均次数,使信号分解质量显著提高。采用CEEMD方法对4缸4冲程柴油机气缸振动信号进行分解,提取包含故障特征的分量,采用希尔伯特时频分析并结合试验,诊断出柴油机怠速异响是由于活塞在压缩行程敲缸导致的。

柴油机薄壁件噪声源识别及降噪研究

针对某柴油机薄壁件辐射噪声问题,以气阀罩盖为研究对象,测试与仿真相结合实现结构传递噪声与透射噪声的识别与分离。基于参数型修正法优化的有限元模型,分别以采集的模态扩展线框测点振动信号和螺栓处加速度信号为输入计算振动及声学响应并进行噪声源识别;通过隔声识别法试验验证噪声源识别结果的准确性;并研究气阀罩盖采取隔声减振与吸声措施时对整机噪声的影响。结果表明:模态扩展法与隔声识别法的噪声源识别结果一致,在400~4000 Hz频段以透射噪声为主,且透射噪声占比约80%;气阀罩盖采用隔声减振措施时,在内侧贴复合板的效果要优于外侧;采用轻量化低噪声复合气阀罩盖时,整机可降低3.0 dB(A)。为发动机薄壁件噪声源识别及降噪提供新思路。

颗粒阻尼器损耗因子外因特性研究

对稳态能量流法测量阻尼损耗因子的原理进行了推导,采用稳态能量流法对某型颗粒阻尼器的阻尼损耗因子进行了实验研究。对粘贴有该颗粒阻尼器的钢板进行了振动仿真分析与实验相结合的研究,验证了稳态能量流法测量损耗因子方法的正确性。实验结果表明,该颗粒阻尼器的阻尼损耗因子随加速度变化呈现明显的"分段表征"特性,随频率变化呈现明显的"山脊"特性。对颗粒阻尼器表现出该特性的原因进行了理论分析。

基于ADAMS的12自由度动力总成悬置系统怠速隔振分析

以某轻型客车为研究对象,建立了包括动力总成和车身两个刚体的12自由度动力总成悬置系统的ADAMS动力学模型,提出了一种试验与理论计算相结合确定发动机怠速激励的方法。采用该模型对动力总成悬置系统怠速隔振性能进行了仿真计算与分析。仿真结果与试验结果对比表明二者吻合较好,说明所建立的12自由度ADAMS模型和确定的发动机激励是准确的。

发动机激励下客车车身怠速振动仿真研究

以某国产客车为研究对象,综合运用多体动力学和有限元分析法来研究发动机激励下车身的动态响应。在多体动力学软件MotionView中建立整车的动力学模型,在有限元软件HyperMesh中建立车身有限元模型,用MotionSolve求解发动机激励引起的动力总成悬置系统的动载荷,将悬置系统的三向动载荷施加到有限元模型上,用RADIOSS定量求解出车身特征点的动态响应。以发动机怠速工况为例,将车身特征点振动加速度均方根值的仿真计算结果与实车测试结果进行对比分析,验证仿真方法的正确性。结果表明,将多体动力学仿真和有限元仿真有机结合起来研究发动机怠速激励下客车车身的动态响应是行之有效的。

电磁场下颗粒阻尼动态特性试验研究

利用稳态能量流法对直流电磁场作用下颗粒阻尼器的阻尼特性进行了试验研究。试验结果表明:在一定振动情况下,通过施加直流电磁场的方法,可以改变颗粒阻尼器阻尼性能;在较低振动加速度幅值(<32.5 m/s^2)下,颗粒体产生的损耗功率和损耗因子随电流强度的增强而减小;当振动加速度增大到32.5 m/s^2后,损耗功率和损耗因子会随电流强度的增强而增大。阻尼颗粒的有效质量随激励幅值的增加呈先平缓再降低的趋势,且电流强度的变化对有效质量影响较小。

周期颗粒阻尼复合板结构的带隙特性研究

首次将颗粒阻尼运用到局域共振型性周期结构中,推导和验证了周期颗粒阻尼复合结构带隙的计算公式。通过设计一种周期颗粒阻尼复合板结构并测试该结构的振动传输特性,探究周期颗粒阻尼复合结构带隙特性的结构影响因素及变化规律。结果显示:①周期颗粒阻尼复合板结构的传输特性中会出现一个振动剧烈衰减区,说明周期颗粒阻尼结构具有带隙特性;②周期配重的板结构带隙起始频率会随着质量的增大而先增大后减小,其中,当配重50 g时带隙起始频率最大;③相比较配重同等质量的结构,周期颗粒阻尼结构带隙均变宽,且最大衰减幅值均变大。④当颗粒阻尼器间距为0 cm、2 cm、4 cm、6 cm时,周期颗粒阻尼复合板结构带隙宽度分别为100 Hz、170 Hz、230 Hz、400 Hz,带隙宽度逐渐变大,且最大衰减幅值也逐渐变大。

二甲醚发动机燃料喷射过程的试验与仿真

对二甲醚(DME)燃料喷射过程中泵端、嘴端油管压力和喷油器针阀升程进行了测试,考察了燃用DME时泵端和嘴端油管压力建立的起始点、最大压力点以及喷油器针阀升程曲线的特点。在试验的基础上建立了二甲醚燃料喷射规律的数学模型,计算结果和实验数据相吻合。

大学生方程式赛车空气动力学套件设计

针对武汉科技大学FSC赤骥车队设计的赛车,进行空气动力学套件的设计。首先进行定风翼及扩散器的设计和建模,并利用FLUENT软件对定风翼进行空气动力学仿真优化;然后把空气动力学套件安装在赛车上,建立整车模型,进行常用工况下整车的空气动力学仿真,分析加装空气动力学套件对赛车高速稳定性及转弯性能的影响。结果表明,加装空气动力学套件后,赛车的高速稳定性和转弯性能均有明显提升。

某重型商用车变速箱壳体轻量化研究

为了实现某重型商用车变速箱的轻量化,开展了将灰铸铁壳体换成铝合金壳体的研究。首先,通过模态试验对有限元模型进行了验证,采用多体动力学方法得到壳体5个轴承的动载荷,基于静力学分析求得壳体的应变能;然后,建立了板和壳的质量关于4个影响因素的数学模型,确定各影响因素对板和壳的质量的影响强弱顺序;最后,综合壳体的应变能、影响因素对壳体添加加强筋。结果表明,轻量化后壳体的强度、刚度均满足要求。

基于动力总成和车身整体的发动机怠速激励下车身振动仿真研究

综合运用多体动力学、有限元法、动态响应灵敏度分析和结构优化方法,研究基于动力总成和车身整体的发动机怠速激励下车身振动的动态仿真。以某国产客车为研究对象,分别建立十二自由度整车动力学模型和白车身有限元模型。以悬置系统的动载荷为桥梁,将动力学仿真和有限元仿真结合起来,定量求解发动机怠速激励下车身特征点的动态响应。对比分析特征点动态响应的仿真结果与实车测试结果,验证仿真方法的正确性。将此振动仿真方法应用到结构优化中,针对实车上出现怠速工况下VIP座椅位置振动异常问题,以动态响应灵敏度分析为指导,通过对车架和车身底板骨架整体结构局部调整和尺寸优化,提高了客车的乘坐舒适性能。

利用故障反馈信息分析汽车的可靠性

故障反馈信息能全面反映汽车的实际使用状况,主要来源于汽车制造企业的售后服务网点。利用故障信息完全可以对汽车进行可靠性评价。该方法的关键是故障信息子样的确定,提出了以首保信息为依据确定子样的新方法。并以某一国产轿车的故障反馈信息为实例进行了可靠性分析,得出了整车的故障里程分布规律,计算了相关的可靠性指标,并与该车可靠性行驶试验评价结果进行了对比验证。

基于有限元法的某型大学生方程式赛车车架优化设计

根据《中国大学生方程式汽车大赛规则》(2014版)的要求,利用CATIA对大学生方程式赛车车架进行设计和建模;利用ANSYS对车架进行3种典型工况(弯曲、制动、转弯)有限元分析以及弯曲刚度和扭转刚度的计算,掌握车架的应力和变形情况;对车架进行改良设计,并对改进后的车架进行3种典型工况下的有限元分析和弯曲刚度、扭转刚度的计算以及模态计算。计算结果表明,车架的改进设计减轻了其质量,改进后车架的强度和刚度在允许范围内;该赛车发动机应尽量避开1200、1980、2520、2820、2850、3510r/min这6个转速,以免引起车架共振。

怠速工况汽车空调声品质评价研究

对汽车空调进行了声品质评价研究,通过主观评价和参量客观分析,得出怠速工况下汽车空调声品质主观评分及对应的客观评价指标,并提出了声品质主观评价方案,建立了汽车空调不同工作模式下的烦恼度模型和主观评价指标的广义回归神经网络(GRNN)模型。研究结果表明:空调压缩机开启时声品质主要受嗡响指标影响,中高风速下,其声品质主要受轰响指标影响;通过主观评价指标可有效预测烦恼度;在不同工作模式下,主观评价指标的主要影响客观参数亦不相同,空调声品质优化工作应有针对性。

特定车速下商用车驾驶室抖动原因分析

为解决某商用车在特定车速下发生驾驶室异常抖动问题,通过偏频实验、道路平顺性试验、驾驶室悬置的隔振率测试,结合频谱分析和相干分析以及有限元分析进行综合分析,找出该汽车在特定车速下异常振动的振源与传递路径。结果表明:当车速在45 km/h左右时,车轮产生的激振频率与驾驶室的固有频率和车架的一阶模态接近,导致共振。针对引起该驾驶室异常振动的激励源提出改进建议,消除异常振动现象,并为该类问题提供一种有效的故障诊断流程。

带颗粒阻尼双层隔振系统减振性能实验研究

结合双层隔振系统的工作原理,将双层隔振系统悬吊于悬臂梁下,颗粒阻尼添加于中间质量块,组成带颗粒阻尼的双层隔振系统。在系统底部质量块上施加白噪声激励,识别出系统的固有频率。对无颗粒阻尼双层隔振系统和带颗粒阻尼双层隔振系统,分别测出在一定频率范围,不同电压激励下的幅频特性曲线,实验证明添加颗粒阻尼后系统的阻尼比有显著的提升,共振峰有了大幅度减小。说明颗粒阻尼对系统有显著减振效果。且在高振动加速度下,系统的一阶共振峰向低频偏移,可有效防止共振的产生。